Vol. 32 – 2006 - Ecologia Mediterranea
Vol. 32 – 2006 - Ecologia Mediterranea
Vol. 32 – 2006 - Ecologia Mediterranea
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ecologia<br />
mediterranea<br />
<strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Revue internationale d’écologie méditerranéenne<br />
<strong>Mediterranea</strong>n Journal of Ecology<br />
Editor-in-Chief: Pr. Thierry Dutoit<br />
Institut méditerranéen d’écologie et de paléoécologie (IMEP) Naturalia Publications<br />
<strong>Mediterranea</strong>n Institute of Ecology and Paleoecology
ecologia mediterranea<br />
Editeur-in-Chief : Pr. Thierry Dutoit<br />
UMR CNRS IRD IMEP<br />
Université d’Avignon, IUT<br />
Site Agroparc BP 1207<br />
84911 Avignon Cedex 09<br />
France<br />
Associate editors (UMR CNRS 6116 IRD IMEP)<br />
Dr. Alex Baumel (Dynamique et génétique des<br />
populations), Universite Paul Cézanne.<br />
Dr. Brigitte Talon (Pédo-anthracologie, écologie des<br />
écosystèmes forestiers), Universite Paul Cézanne.<br />
Dr. Bruno Fady (Génétique des populations, écosystèmes<br />
forestiers), INRA, Avignon.<br />
Dr. Cécile Claret (Ecologie des invertébrés aquatiques,<br />
hydrobiologie), Universite Paul Cézanne.<br />
Dr. Elise Buisson (Ecologie de la restauration, interactions<br />
biotiques), Universite Avignon.<br />
Dr. Eric Vidal (Interactions biotiques faune-flore,<br />
ornithologie, mammalogie). Universite Paul Cézanne.<br />
Dr. Frédéric Guittet (Palynologie), Universite Paul<br />
Cézanne.<br />
Pr. Frédéric Médail (Biogéographie, biologie de la<br />
conservation). Universite Paul Cézanne.<br />
Dr. Isabelle Schwob (Bio-indicateurs, écophysiologie<br />
végétale), Universite Provence.<br />
Dr. Jérôme Orgeas (Ecologie des invertébrés terrestres),<br />
Universite Paul Cézanne.<br />
Dr. Philippe Ponel (Paléoécologie, écologie des invertébrés<br />
terrestres), CNRS, Universite Paul Cézanne.<br />
Dr. Raphaël Gros (Ecologie et microbiologie des<br />
sols), Universite Paul Cézanne.<br />
Pr. Thierry Dutoit (Ecologie des communautés<br />
végétales), Universite Avignon.<br />
Pr. Thierry Gauquelin (Dendroécologie, écologie<br />
méditerranéenne), Universite Provence.<br />
Review board<br />
Dr. James Aronson, Montpellier, France<br />
Pr. Marcel Barbero, Marseille France<br />
Dr. Margaret Brock, Armidale Australia<br />
Dr. Marc Cheylan, Montpellier, France<br />
Dr. Max Debussche, Montpellier, France<br />
Dr. Glenn A. Goodfriend, Washington, USA<br />
Dr. Patrick Grillas, Arles ,France<br />
Dr. Joël Guiot, Marseille, France<br />
Dr. Richard J.Hobbs, Midland, Australia<br />
Pr. Serge Kreiter, Montpelllier, France<br />
Pr. Edouard Le Floc’h, Montpellier, France<br />
Pr. N.S. Margaris, Mytilene, Greece<br />
Dr. Carlos Ovalle, Chillàn Chile<br />
Pr. Franco Pedrotti, Camerino, Italy<br />
Dr. Juan M. Pleguezuelos, Granada, Spain<br />
Dr. Philippe Ponel, Marseille, France<br />
Dr. Roger Prodon, Banyuls, France<br />
Pr. Dave M. Richardson, Cape Town, South Africa<br />
Dr. F. Xavier Sans i Serra, Universitad de Barcelona,<br />
Spain<br />
Pr. Avi Schmida, Jerusalem, Israel<br />
Dr. Carlo Urbinati, Legnaro Italy<br />
ISSN 0153-8756<br />
Instructions to authors<br />
ecologia mediterranea publishes original research<br />
reports and syntheses in the fields of fundamental and<br />
applied ecology of <strong>Mediterranea</strong>n areas, except for<br />
descriptive articles or articles about systematic. The editors<br />
of ecologia mediterranea invite original contributions<br />
in the fields of: bioclimatology, biogeography, conservation<br />
biology, restoration ecology, populations<br />
biology, genetic ecology, landscape ecology, community<br />
ecology, microbial ecology, vegetal and animal ecology,<br />
ecophysiology, palaeoecology, palaeoclimatology,<br />
except marine ecology. Symposium proceedings, review<br />
articles, methodological notes, book reviews, Ph. D. thesis<br />
abstracts and comments on recent papers in ecologia<br />
mediterranea are also published.<br />
Manuscript reviews<br />
Manuscripts are reviewed by appropriate referees, or by<br />
members of the Editorial Board, or by the Editors. The<br />
final decision to accept or reject the manuscript is made<br />
by the Editors. Please send an electronic copy of your<br />
manuscript (doc or rtf files) to our journal<br />
(thierry.dutoit@univ-avignon.fr). When the article is<br />
accepted, the authors should take reviewer’s comments<br />
into consideration. They will send back to the journal<br />
Editorial Office, within 3 months, an electronic copy of<br />
the corrected manuscript (doc or rtf). Pass this delay, the<br />
manuscrpt will be considered as a new submission.<br />
Enclose the original illustrations. Corrected proofs must<br />
be returned to the journal Editorial Office without delay.<br />
Books and monographs to be reviewed must be submitted<br />
to the Editor-in-chief.<br />
Manuscript preparation<br />
TEXT<br />
Manuscripts (typewritten with double spacing and A4<br />
size for paper) should be preferably written in French,<br />
English. If the language is not English, you should join<br />
an English short version and English titles of figures and<br />
tables. The manuscript must be complete: e.g. French<br />
and English titles, author(s) and address(es), French and<br />
English abstracts, an English short version (if English is<br />
not the language used in the article), key-words, text,<br />
references, acknowledgements, figures and tables. For<br />
research papers, the text should normally consist of 4<br />
sections: introduction, methods, results, discussion. In<br />
typing the manuscript, please clearly distinguish titles<br />
from others paragraphs. Titles and subtitles should not<br />
be numbered. Avoid letters to number subtitles. Use<br />
lower-case letter type for names. Do not underline any<br />
word. In English, there is one blank after any punctuation,<br />
never before. Copy editing of manuscripts is performed<br />
by the journal.<br />
AUTHORS<br />
The email address of the corresponding author should<br />
be mentioned on the manuscript. Each author’s address<br />
should be specified. The first time, please precise the<br />
complete address of the correspondent author to which<br />
the proofs should be sent.<br />
SUBSCRIPTION<br />
(contact: ecologia@naturalia-publications.com)<br />
1 year = 1 issue<br />
Subscription Postage Total<br />
France 20 € 3 € 23 €<br />
Europe 20 € 6 € 26 €<br />
World 20 € 8 € 28 €<br />
Mail this subscription to:<br />
SARL Transfaire<br />
Immeuble Wanad<br />
F-04250 TURRIERS<br />
Bank: CA SISTERON<br />
IBAN: FR76 1910 6008 3913 9956 2600 062<br />
BIC: AGRIFRPP891<br />
ABSTRACTS, KEY-WORDS AND SHORT VERSION<br />
Abstracts should be no longer than 300 words. The English<br />
short version should not exceed one page long (1000<br />
words). Do not use more than six key-words. Key-words<br />
should not be present in the title.<br />
REFERENCES<br />
All publications cited in the text should be presented in<br />
a list of references following the text of the manuscript.<br />
The list of references should be arranged alphabetically<br />
on author’s names, and chronologically for each author.<br />
You should abbreviate the titles of periodicals mentioned<br />
in the list of references (except if you are not sure of it).<br />
Check the manuscripts to make sure that all references<br />
are cited and that all citations in the text are included in<br />
the references. Use following system to write the references:<br />
Journal article<br />
Andow D.A., Karieva P., Levin S.A. & Okubo A., 1990.<br />
Spread of invading organisms. J. Ecol. 4: 177-188.<br />
Book<br />
Harper J.L., 1977. Population biology of plants. Academic<br />
Press, London. 300 p.<br />
Book chapters:<br />
May R.M., 1989. Levels of organisation in ecology. In:<br />
Cherret J.M. (ed.), Ecological concepts. Blackwell Scientific<br />
Public. Oxford: 339-363.<br />
Conference proceedings<br />
Grootaert P., 1984. Biodiversity in insects, speciation<br />
and behaviour in Diptera. In: Hoffmann M. & Van der<br />
Veken P. (eds), Proceedings of the symposium on “Biodiversity:<br />
study, exploration, conservation”. Ghent,<br />
18 November 1992: 121-141.<br />
CITATIONS IN-TEXT<br />
The words “figures” and “tables” announced in-text<br />
should be written in extenso and with lower-case letter<br />
type. In the text refer to the author’s name and year of<br />
publication (followed by pages only if it is a quotation).<br />
If a publication is written by more than two authors, the<br />
name of the first author should be used followed by “et<br />
al.” (this indication, however, should never be used in<br />
the list of references: first author and co-authors should<br />
be mentioned in it). Examples: “Since Dupont (1962)<br />
has shown that…”, or “This is in agreement with previous<br />
results (Durand et al. 1990; Dupond & Dupont<br />
1997)…”.<br />
ABBREVIATES, NOMENCLATURE<br />
AND LATIN WORDS<br />
Explanation of a technical abbreviate is required when<br />
the first use. International convention codes for nomenclature<br />
should be used. Latin words should be in italic<br />
(et al., a priori, etc.), particularly for plants or animals’denomination<br />
(the first time, please precise author’s<br />
name: for example, Olea europaea L.).<br />
FIGURES AND TABLES<br />
All illustrations should be submitted separately and they<br />
should be preceded by the figures and tables legends on<br />
a separate page. Figures and tables should be sent ready<br />
to be printed so their size should be 16 x 22 cm or 8 x<br />
22 cm maximum. All the illustrations being in-text<br />
should be cited, increasing numbered, and should have<br />
a legend. Computerised table columns should not be represented<br />
by signs (: or |).<br />
REPRINTS<br />
Twenty-five reprints and a pdf version will be supplied<br />
free of charge. By request, additional reprints can be<br />
ordered with charge.
ecologia mediterranea<br />
Revue internationale d’écologie méditerranéenne<br />
<strong>Mediterranea</strong>n Journal of Ecology<br />
Sommaire/Contents<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
<strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Éditorial <strong>–</strong> Editorial<br />
Une nouvelle version d’ecologia mediterranea en <strong>2006</strong><br />
T. DUTOIT (éditeur en chef) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
L’effet du feu sur la composition des pinèdes de Pinus halepensis Mill.<br />
dans le nord de la forêt de Bou-Taleb, Algérie<br />
A. MADOUI, J.-M. GEHU, D. ALATOU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />
Écologie trophique de la Cigogne blanche (Ciconia ciconia)<br />
et du Héron garde-bœufs (Bubulcus ibis) en Kabylie (Algérie)<br />
M. BOUKHEMZA, N. BOUKHEMZA-ZEMMOURI, J.-F. VOISIN, B. BAZIZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
Priority Zones for <strong>Mediterranea</strong>n protected agro sylvo pastoral landscapes<br />
M. TERZI, M. MARVULLI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />
A preliminary overview of the effects of seasonal drought<br />
and animal pressure around watering points on plant species<br />
using adaptative strategy analyses in the Tunisian arid zone<br />
M. TARHOUNI, A. OULED BELGACEM, B. HENCHI, M. NEFFATI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39<br />
Recherches sur les peuplements de macroinvertébrés<br />
des cours d’eau du Liban méridional (Aouali et Damour).<br />
Analyse biocénotique et essai de biotypologie<br />
A. DIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49<br />
Évolution des habitats et changement climatique :<br />
quelles conséquences pour les populations de Lézard ocellé,<br />
Lacerta lepida (Saurien, Lacertidés), en limite nord de répartition ?<br />
P. GRILLET, M. CHEYLAN, F. DUSOULIER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63<br />
Comparaison et phytoécologie des Atriplexaies en Oranie (Algérie)<br />
R. ABOURA, D. BENMANSOUR, N. BENABADJI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73<br />
Heavy Metals in Tailings,Soils and Vegetation<br />
of an Abandoned Lead Mine Land in Morocco<br />
B. BAGHDAD, M. NAIMI, A. BOUABDLI, P. SONNET, S. LUTTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85<br />
Résumés de thèses <strong>–</strong> Ph. D summaries<br />
Catherine BRETON, Maria Guadalupe PULIDO AVILA,<br />
Katia DIADEMA, Karen BOURGEOIS, Vincent OLLIVIER,<br />
Remy ALBRECHT, Corinne COQUET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92<br />
1
Remerciements<br />
Le comité éditorial de la revue remercie les collègues<br />
qui ont participé à ce numéro pour leurs conseils,<br />
corrections et avis.<br />
D r Céline DUHEM, université Paul Cézanne, Marseille<br />
D r Élise BUISON, université d’Avignon, IUT<br />
D r Éric VIDAL, université Paul Cézanne, Marseille<br />
D r Errol VÉLA, université Paul Cézanne, Marseille<br />
D r Esperanza URSÚA SESMA, université de Barcelone, Espagne<br />
D r Gérard DE BELAIR, université d’Annaba, Algérie<br />
D r Isabelle LAFFONT-SCHWOB, université de Provence, Marseille<br />
D r Jacques RABIER, université de Provence, Marseille<br />
D r Jérôme ORGEAS, université Paul Cézanne, Marseille<br />
D r Juan M. PLEGUEZUELOS, université de Grenade, Espagne<br />
D r Loic MARION, CNRS, Rennes<br />
D r Lucien TESSIER, CNRS, Marseille<br />
D r Rathgeber CYRILLE, INRA, Nancy<br />
D r Régine VERLAQUE, CNRS, Marseille<br />
D r Toni SÁNCHEZ-ZAPATA, université Miguel Hernández, Alicante, Espagne<br />
P r Jean GIUDICELLI, université Paul Cézanne, Marseille<br />
P r Thierry DUTOIT, université d’Avignon, IUT<br />
P r Thierry TATONI, université Paul Cézanne, Marseille<br />
© ecologia mediterranea<br />
Fabrication : Transfaire, 04250 Turriers<br />
Imprimé en Europe
Pr Thierry DUTOIT<br />
Éditeur en chef<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Éditorial<br />
Avec le volume <strong>32</strong> de l’année <strong>2006</strong>, ecologia mediterannea entame un<br />
nouveau tournant grâce à une nouvelle collaboration avec Naturalia<br />
Publications (http://www.naturalia-publications.com). Suite à la fin de<br />
notre collaboration avec Édisud qui ont soutenu la parution de huit<br />
fascicules entre 2002 et 2005, le professeur Frédéric Médail, éditeur en chef<br />
de la revue entre 2000 et 2005, a souhaité me passer le relais pour les<br />
années à venir. Ce passage de témoin a également été l’occasion d’un<br />
renforcement du comité éditorial composé essentiellement de chercheurs et<br />
d’enseignants-chercheurs de l’UMR CNRS IRD 6116 IMEP (Institut méditerranéen<br />
d’écologie et de paléoécologie). Tout le comité éditorial se joint à moi pour<br />
rendre hommage au travail considérable de Frédéric Médail au cours des six<br />
dernières années. Il a notamment maintenu le régime de parution de notre<br />
revue, professionnalisé sa mise en forme, animé le comité éditorial et assuré<br />
de nombreuses tâches ingrates relatives à la parution d’un journal<br />
scientifique dans un contexte difficile. Sans lui, la revue n’aurait pu se<br />
maintenir et espérons que nous pourrons prolonger son investissement.<br />
Cette reprise n’aurait pas non plus été possible sans le soutien du Pr Thierry<br />
Tatoni, directeur de l’UMR CNRS IRD 6116 IMEP qui avait déjà donné une<br />
nouvelle impulsion à la revue en 1996. De même, les contacts ont pu être<br />
établis avec Naturalia Publications grâce au travail prospectif du Dr Élise<br />
Buisson. Merci à eux pour leur soutien et leur investissement. L’université<br />
d’Avignon, nouvelle tutelle de l’UMR au 1er janvier 2008, soutient également<br />
cette revue, et son service communication devrait mettre en ligne un site<br />
internet entièrement consacré à ecologia mediterranea en 2009. À terme,<br />
nous espérons que tous les articles publiés depuis 1975 seront<br />
téléchargeables sur ce site.<br />
<strong>Ecologia</strong> mediterranea demeure à ce jour la seule revue scientifique<br />
d’écologie méditerranéenne. Elle constitue toujours une passerelle entre les<br />
deux rives de la Méditerranée au regard de l’origine des articles publiés qui<br />
se partagent pour moitié entre le Maghreb et l’Europe du Sud. Notre objectif<br />
demeure de publier des travaux à l’interface entre écologie et biologie de la<br />
conservation sensu lato dans le domaine méditerranéen. Nous invitons donc<br />
tous les auteurs potentiels à nous soumettre leur manuscrit et notamment<br />
nos collègues d’Afrique du Sud, de Californie, du Chili et d’Australie dont les<br />
contributions nous font encore défaut. Le comité éditorial d’ecologia<br />
mediterranea s’est prononcé pour le maintien d’une version papier bilingue<br />
(français, anglais) permettant également la publication de tableaux de<br />
données en annexes qui constituent d’importantes sources pour les<br />
collègues du futur. Nos objectifs pour les années à venir sont de relancer le<br />
flux de soumission d’articles et de parvenir de nouveau à la publication de<br />
deux fascicules par an. Nous espérons que tous les membres de l’IMEP seront<br />
les porte-drapeaux de la revue de leur UMR, qu’ils auront à cœur d’y publier<br />
leurs travaux ou ceux des étudiants qu’ils encadrent. Que lors de leur<br />
participation aux congrès nationaux et internationaux, ils penseront à<br />
diffuser l’information sur l’existence de notre revue. Sans ce soutien, nous<br />
ne pourrons amplifier l’impact de notre revue au niveau international et<br />
envisager un jour son indexation.<br />
3
L’effet du feu sur la composition<br />
des pinèdes de Pinus halepensis Mill.<br />
dans le nord de la forêt de Bou-Taleb, Algérie<br />
Fire effects on the composition of Pinus halepensis communities<br />
in the North of Bou-Taleb forest, Algeria<br />
Résumé<br />
L’effet du feu sur la composition des pinèdes à<br />
Pinus halepensis Mill. du versant nord de la<br />
forêt domaniale de Bou-Taleb (Algérie) a été<br />
étudié par la méthode des tableaux. Des relevés<br />
floristiques ont été réalisés selon la méthode<br />
sigmatiste dans des pinèdes brûlées par des feux<br />
sauvages à différentes dates. D’autres relevés<br />
réalisés dans des peuplements non brûlés ont<br />
été pris pour témoin. La méthode comparative<br />
a montré une reconstitution progressive des<br />
pinèdes sans variation dans leur composition<br />
floristique. Ce sont les mêmes espèces qui existaient<br />
avant le feu qui réapparaissent après.<br />
Cette reconstitution se réalise par trois groupes<br />
d’espèces. Le premier groupe se rencontre à<br />
l’état juvénile, il est dominé par les thérophytes ;<br />
le deuxième caractérise les états adultes, il est<br />
représenté essentiellement par les chaméphytes<br />
et les nanophanérophytes ; le dernier correspond<br />
à des espèces indifférentes au passage du<br />
feu et qui se rencontrent à tous les stades<br />
(+ 76 %). Une comparaison entre les différents<br />
états en utilisant le coefficient de similitude de<br />
Sörensen montre une grande variation entre<br />
l’état II (4 ans) et l’état IV (33 ans <strong>–</strong> témoin), avec<br />
un coefficient de 38,29 %, il atteint son maximum<br />
aux stades III (7-8 ans après feu) et IV (33<br />
ans et témoin) avec un coefficient de 59,37 %.<br />
Cependant cette similitude floristique est beau-<br />
Mots clés : feu de forêts, reconstitution végétale,<br />
indice de similitude, Pinus halepensis, types<br />
biologiques, mont du Hodna, Algérie.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
coup plus importante si on considère uniquement<br />
les espèces dont la fréquence est égale ou<br />
supérieure à 2. Elle atteint une valeur maximale<br />
de 73,78 % entre les états III et IV. Cette différence<br />
entre les états est due beaucoup plus aux<br />
nouvelles espèces étrangères aux pinèdes qui<br />
ont profité de l’espace laissé libre par le passage<br />
du feu.<br />
Abstract<br />
The effect of forest fire on the vegetation of the<br />
domanial forest of Bou-Taleb (Algeria) was studied<br />
in the Pinus halepensis ecosystems by the<br />
method of tables. These communities which<br />
were burned at different dates and other ones<br />
unburned (older) are located in north part of<br />
the forest. The comparative method showed a<br />
post-burn progressive recovery of vegetation<br />
without a great modification in their floristic<br />
composition. This post-fire recovery is realised<br />
by three groups of species : the first group, met<br />
in the young stages after fire, is dominated by<br />
therophytes; the second which characterizes the<br />
adult stages is represented essentially by perennials<br />
species (chamaephytes and phanaerophytes),<br />
and the last one represented by the<br />
species indifferent to fire is met at all the stages.<br />
A comparison between the different states<br />
using Sörensen coefficient shows a great differ-<br />
Amar MADOUI 1 , Jean-Marie GEHU 2<br />
et Djamel ALATOU 3<br />
1. Département de biologie, Faculté des sciences,<br />
Université Ferhat Abbas de Sétif, 19000 Sétif, Algérie<br />
Email : amar.madoui@gmail.com<br />
2. Centre régional de phytosociologie,<br />
Conservatoire national botanique de Bailleul, France<br />
3. Département de biologie, Faculté des sciences,<br />
Université Mentouri de Constantine, Algérie<br />
Keywords: Forest fires, recovery vegetation, Pinus<br />
halepensis, Life forms, Hodna mountain, Algeria.<br />
5
AMAR MADOUI, JEAN-MARIE GEHU, DJAMEL ALATOU<br />
6<br />
ence between state II (4 years) and state IV (over<br />
33 years) with 38.29%, so it reaches 59.37%<br />
between the states III and IV. However this similarity<br />
is more important when we exclude taxa<br />
which are present only one time (f >1); in this<br />
case, it can reach the 73% between the states III<br />
and IV. This shows the role of exogenous species<br />
in post-burn recovery of Pinus ecosystems.<br />
Introduction<br />
Le feu joue, depuis longtemps, un rôle prépondérant<br />
dans la dynamique des communautés<br />
végétales dans le bassin méditerranéen<br />
(Trabaud 1980, 1992 ; Trabaud & Lepart<br />
1980). Les études réalisées par Kunholtz-Lordat<br />
(1938, 1958 ; Braun-Blanquet 1936 ;<br />
Barry 1960 in Trabaud 1980a) ont permis de<br />
situer l’évolution de la végétation après le feu<br />
dans les séries régressives, sous la forme<br />
d’une succession de stades sans qu’ils suivent<br />
réellement le devenir des communautés végétales<br />
après le passage du feu. C’est à la suite<br />
des travaux de Trabaud (1970-1992), sur la<br />
végétation de la région de Montpellier en<br />
France que le rôle réel du facteur feu dans<br />
l’écosystème méditerranéen a pu être défini.<br />
D’autres études dans le même sens ont été<br />
suivies dans les autres pays du bassin méditerranéen<br />
(Arianoutsou 1984 ; Rego et al.<br />
1987 ; Calvo et al. 1992 ; Götzenberger et al.<br />
2003). En Algérie, à part les travaux de Moravec<br />
(1990) et de Meddour (1992) sur les<br />
reboisements, très peu d’études ont été<br />
publiées sur le devenir de la végétation perturbée<br />
par le feu. Pour apporter une contribution<br />
à ce sujet et combler ce manque d’information,<br />
nous avons diagnostiqué la végétation<br />
brûlée en Algérie et plus précisément les<br />
pinèdes de Pinus halepensis Mill., après le<br />
passage du feu. Nous avons réalisé une étude<br />
synchronique dans le nord du massif forestier<br />
de Bou-Taleb où le feu a joué un rôle important<br />
dans son histoire (Madoui 2000), sachant<br />
que l’Algérie perd annuellement 37 000 ha de<br />
boisement (1979-1985). Ce chiffre a dépassé<br />
les 55 000 ha durant les années 1992-2001<br />
(DGF 2002) et le pin d’Alep reste l’essence la<br />
plus affectée par le feu (Boudy 1955 ; Moravec<br />
1990 ; Madoui 2002).<br />
Matériels et méthodes<br />
La zone d’étude<br />
Le massif forestier de Bou-Taleb, région bien<br />
individualisée des monts du Hodna, se situe<br />
le long de la limite sud du département de<br />
Sétif, entre les hautes plaines sétifiennes et le<br />
chott el Hodna (figure 1). Son altitude oscille<br />
entre 1 000 et 1 886 m. Il est caractérisé par<br />
une importante hétérogénéité topographique<br />
et floristique (Madoui & Gehu 1999).<br />
Du point de vue climatique et après extrapolation<br />
à partir des anciennes données de Seltzer<br />
(1946) et des données plus récentes, la<br />
pluviométrie se trouve comprise entre 300 et<br />
700 mm et la température minimale du mois<br />
le plus froid (m) au point haut peut atteindre<br />
<strong>–</strong> 4,8 oC au sud du massif, et <strong>–</strong> 3,3 oC au nord.<br />
Quant à la moyenne maximale du mois le plus<br />
chaud (M) au point haut, elle n’excède pas<br />
25 oC au nord et 29 oC au sud ; alors qu’elle<br />
peut atteindre 31 oC au nord et 34 oC au sud<br />
aux basses altitudes.<br />
Le régime saisonnier des précipitations est de<br />
type APHE et PHAE respectivement au nord-est<br />
et nord-ouest du massif et de type HAPE au<br />
sud. Pendant l’été, saison sèche, il ne tombe<br />
que 33 mm de pluie au nord du massif aux<br />
basses altitudes et 72 mm aux hautes altitudes<br />
; alors qu’au sud du massif, il ne tombe<br />
respectivement que 29 et 61 mm. Un fort<br />
contraste pluviométrique et thermique caractérise<br />
donc le territoire étudié.<br />
Le bioclimat est de type semi-aride aux basses<br />
altitudes à hiver frais au nord et froid au sud,<br />
alors que le subhumide à hiver très froid<br />
domine les parties altitudinales. La saison<br />
sèche dure cinq mois aux basses altitudes, et<br />
trois mois aux hautes altitudes.<br />
La végétation de la forêt domaniale de Bou-<br />
Taleb est très marquée par l’empreinte<br />
humaine. Le paysage que connaît actuellement<br />
la forêt de Bou-Taleb témoigne d’une<br />
charge anthropique importante exercée depuis<br />
longtemps et intensifiée occasionnellement.<br />
Trois formations végétales partagent la totalité<br />
du massif : la cédraie, la chênaie verte et<br />
la pinède de pin d’Alep avec leurs différents<br />
états qui dépendent de leur histoire dans la<br />
région. Le pin d’Alep, espèce en expansion<br />
dans la forêt de Bou-Taleb (Madoui & Gehu<br />
1999), couvre en Algérie 35 % de la superficie<br />
forestière nationale (Service des forêts<br />
1966 in Kadik 1983).<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Échantillonnage<br />
Vingt relevés ont été réalisés pour l’inventaire<br />
floristique. Seize sont spécifiques aux parcelles<br />
brûlées ; les autres sont effectués dans<br />
des sites servant de témoin, représentant une<br />
végétation non brûlée. Dans la majorité des<br />
cas la végétation témoin est celle qui n’a pas<br />
été touchée par le feu (végétation résiduelle),<br />
ou bien celle qui est périphérique à la végétation<br />
brûlée. Dans cette étude comparative le<br />
relevé de végétation qui consiste essentiellement<br />
à la liste floristique est réalisé selon la<br />
méthode de Braun-Blanquet (Braun-Blanquet<br />
1964) en suivant un échantillonnage subjectif.<br />
Le nombre de relevés effectués dans<br />
chaque parcelle est proportionnel à la superficie<br />
détruite par le feu, et aux conditions écologiques<br />
stationnelles. La surface échantillonnée<br />
varie entre 150 et 200 m 2 . Chaque<br />
relevé floristique est accompagné d’un relevé<br />
des conditions stationnelles à savoir l’altitude,<br />
l’exposition et la pente. Les espèces sont<br />
affectées des coefficients d’abondance-dominance<br />
et de sociabilité (Gehu & Martinez<br />
1980), bien que ce dernier coefficient n’a pas<br />
été pris en compte dans notre analyse. Le<br />
niveau taxonomique retenu est en général<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Situation de Sétif en Algérie<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Carte de situation du massif<br />
de Bou-Taleb. Extrait de la carte<br />
routière Michelin au 1/100 000.<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Location of Bou-Taleb forest.<br />
Zone d’étude<br />
L’effet du feu sur la composition des pinèdes de Pinus halepensis Mill. …<br />
celui de l’espèce et parfois de la sous-espèce<br />
telles qu’elles sont décrites dans la Nouvelle<br />
flore de l’Algérie et des régions désertiques<br />
(Quezel & Santa 1962-1963).<br />
Quatre états (tableau 1) ont été identifiés : (i)<br />
l’état I regroupe les relevés effectués dans une<br />
végétation récemment brûlée depuis 2 à 3 ans,<br />
(ii) l’état II correspond à la végétation brûlée<br />
depuis 4 ans, (iii) l’état III correspond à celle<br />
brûlée depuis 7 à 8 ans et (iv) l’état IV<br />
regroupe les relevés relatifs à la végétation<br />
brûlée depuis 33 ans ainsi que celle qui n’a<br />
pas été brûlée (témoin). Par la méthode des<br />
tableaux, les relevés appartenant à chaque état<br />
ont été regroupés en un seul relevé « synthétique<br />
» qui représente chaque état après feu<br />
(tableau 2). Ainsi, la présence de l’espèce est<br />
notée selon sa fréquence dans chaque état en<br />
Tableau 1 <strong>–</strong> Nombre de relevés floristiques utilisés dans chaque État.<br />
Table 1 <strong>–</strong> Number of flora data used for each state.<br />
Années après feu Nombre de relevés<br />
État I 2-3 ans 4<br />
État II 4 ans 5<br />
État III 7-8 ans 5<br />
État IV 33 ans-Témoin 6<br />
7
AMAR MADOUI, JEAN-MARIE GEHU, DJAMEL ALATOU<br />
Tableau 2 <strong>–</strong> Tableau synthétique des pinèdes de pin d’Alep.<br />
Table 2 <strong>–</strong> Synthetic table of Pinus halepensis ecosystems.<br />
8<br />
T Pinède du versant nord<br />
Y État après feu I II III IV P<br />
P Années depuis le feu 2-3 4 7-8 33-T R<br />
E Recouvrement moyen (%) 65 74 76 70 E<br />
Superficie moyenne (m 2 ) 188 180 190 140 S<br />
B Altitude moyenne (m) 1 250 1 300 1 160 1 200 E<br />
I Nombre d’espèces moyen 26,25 41,8 24,4 22,66 N<br />
O Nombre d’espèces total<br />
par état 63 122 62 66 C<br />
L Nombre d’espèces total<br />
par état dont f>1 52 60 53 50 E<br />
Espèces des jeunes stades<br />
nPh Lonicera implexa 1 + 4 1+ 2<br />
Ch Elychrysum stoechas ssp<br />
scandens 1 1 2 +1 2<br />
Ch Phagnalon saxatile ssp<br />
saxatile 2 +1 1 + 2<br />
He Paronychia argentea 2 +1 2 + 2<br />
He Centaurea acaulis 2 1 1 2 2<br />
He Catananche coerulea 2 12 1 1 2<br />
Ge Sedum sediforme 3 +1 1 + 2<br />
Th Diplotaxus harra 1 1 1 1 2<br />
Th Euphorbia falcata 1 1 1 1 2<br />
Th Filago spathulata 1 1 2 +1 2<br />
Espèces absentes dans les vieux stades<br />
Ch Lotophyllis argenteus ssp<br />
argenteus 1 + 3 + 11 3<br />
Th Scleropoa rigida 1 + 21 11 3<br />
Th Carlina lanata 11 11 11 3<br />
Th Avena sterilis 2 +1 21 11 3<br />
Espèces intermédiaires<br />
nPh Calycotum spinosa 31 11 2<br />
nPh Cistus salvifolius 11 11 2<br />
nPh Pistacia lentiscus 41 21 2<br />
Ch Fumana thymifolia 11 1 + 2<br />
He Silene nocturna 11 11 2<br />
He Sideritis incana 2 + 1 + 2<br />
Th Kentranthus calcitrapa 1 + 1 + 2<br />
Th Galium viscosum ssp viscosum 1 + 11 2<br />
Th Arenaria serpyllifolia 3 + 1 + 2<br />
Espèces absentes dans le premier stade<br />
He Thapsia villosa 1 + 2 + 1 + 3<br />
He Galium mollugo ssp corrudifolium 2 + 31 2 +1 3<br />
He Anarrhinum fruticosum 2 +2 11 3 +1 3<br />
Th Cirsium acarna 2 +1 11 11 3<br />
Espèces des vieux stades<br />
Ch Helianthemum croceum 21 11 2<br />
Th Bromus madritensis 41 3 +1 2<br />
Th Alyssum parviflorum 1 + 1 + 2<br />
Th Arabis auriculata 1 + 1 + 2<br />
Espèces indifférentes (pyrophytes)<br />
Ph Juniperus phoenicea 1 + 21 11 1 + 4<br />
Ph Juniperus oxycedrus 11 2 + 3 +1 2 + 4<br />
Ph Quercus rotundifolia 412 3 + 31 612 4<br />
Ph Pinus halepensis 4124 5 +12 5123 5 +12 4<br />
nPh Phillyrea angustifolia ssp<br />
angustifolia 31 21 41 3 +1 4<br />
nPh Rosmarinus tournefortii 4 +12 21 4123 612 4<br />
nPh Cistus villosus 412 5 +12 5234 5 +12 4<br />
nPh Genista pseudo-pillosa 21 1 + 21 212 4<br />
Ch Genista microcephala 3 +1 11 5 +1 6124 4<br />
Ch Teucrium pollium ssp capitatum 11 2 +1 31 412 4<br />
Ch Helianthemum cinerea ssp<br />
rubellum 21 3 +1 3 +1 4 +1 4<br />
He Aster linosyris 41 31 11 31 4<br />
He Centaurea parviflora 4 +12 21 4123 612 4<br />
He Asperula hirsuta 21 5 +1 21 3 +1 4<br />
He Avena bromoides 21 21 3 +1 2 +1 4<br />
He Carex halleriana 21 2 +1 11 2 +1 4<br />
He Dactylis glomerta 11 41 21 21 4<br />
Ge Ampelodesmos mauritanicum 11 5 +1 2 +1 2 +1 4<br />
Ge Allium paniculatum var typicum 11 212 31 3 +1 4<br />
Th Helianthemum ledifolium 41 21 21 21 4<br />
Th Micropus bombycinus 31 412 312 4 +1 4<br />
Th Cynosurus elegans 2 +1 21 12 412 4<br />
Th Senecio leucanthemifolius 1 + 1 + 1 + 1 + 4<br />
Th Linum strictum 11 3 +1 1 + 1 + 4<br />
nPh Jasminum fruticans 11 3 +1 11 3<br />
Ch Polygala rupestris 1 + 11 1 + 3<br />
He Teucrium pseudo-chamaepytis 1 + 2 +1 1 + 3<br />
nPh Globularia alypum 3 +1 51 4 +1 3<br />
He Stipa tenacissima 4 +1 31 4 +1 3<br />
Ch Thymelaea virgata 11 21 1 + 3<br />
He Leuzea conifera 1 + 2 +1 2 +1 3<br />
Th Brachypodium distachyum 1 + 1 + 5 +12 3<br />
Th Linaria simplex 11 21 21 3<br />
He Lotus creticus ssp collinis 11 21 2<br />
He Centaurea incana 11 21 2<br />
He Dianthus caryophyllis ssp<br />
virgineus 2 + 11 2<br />
He Linum suffriticosum 1 + 21 2<br />
Th Ebenus pinnata 1 + 1 + 2<br />
Ch Santolina rosmarinifolia 2 + 11 2<br />
Ch Helianthemum pilosum 2 +1 31 2<br />
He Ferula communis 21 1 + 2<br />
Ge Ammoides atlantica 2 + 1 + 2<br />
Th Polycarpon tetraphyllum 2 + 1 + 2<br />
Th Anagallis arvensis ssp parviflora 11 1 + 2<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
les affectant par les coefficients d’abondancedominance.<br />
Par exemple Bromus rubens 3 +2<br />
signifie que l’espèce est présente trois fois<br />
avec des coefficients d’abondance-dominance<br />
(+) et (2). Cette technique permet d’étudier<br />
l’évolution de la richesse floristique au cours<br />
du temps et de calculer les indices de similitude<br />
floristique entre les différents états qui se<br />
sont développés après incendie. Par but de<br />
clarté, seules les espèces dont la fréquence est<br />
égale ou supérieure à 2 sont maintenues dans<br />
le tableau.<br />
Résultats et discussions<br />
Évolution de la richesse floristique<br />
L’observation de la figure 2 et du tableau 3<br />
montre que la richesse floristique est maximale<br />
à l’état II (4 ans) qui suit le feu avec<br />
122 espèces, soit 70,52 % de la totalité des<br />
espèces inventoriées. Cette richesse floristique<br />
décroît de moitié avec un nombre de<br />
62 espèces enregistrées à l’état III (7 et<br />
8 années après feu), soit 35,83 %. À partir de<br />
cet état, il y a tendance à une stabilisation du<br />
nombre d’espèces. Ce résultat suit le modèle<br />
général tel qu’il a été constaté par Trabaud<br />
(1980a) et Trabaud & Lepart (1980) sur la<br />
rive nord de la Méditerranée ; les espèces<br />
apparaissent graduellement ; elles sont peu<br />
nombreuses pendant les premières années<br />
après feu, puis cette richesse floristique atteint<br />
son maximum pour diminuer par la suite et se<br />
stabiliser à la fin. Le nombre généralement<br />
élevé d’espèces pendant les premières années<br />
peut être attribué à l’ouverture du couvert<br />
végétal créé par le passage du feu, à la disparition<br />
des espèces concurrentes et à la richesse<br />
minérale de la couche supérieure du sol. Ce<br />
sont des conditions parmi d’autres qui offrent<br />
un milieu d’accueil propice à de nombreuses<br />
espèces (Boudy 1950 ; Biswell 1974 ; Harper<br />
1977).<br />
L’histogramme, tracé uniquement avec les<br />
espèces dont la fréquence est égale ou supérieure<br />
à deux, présente la même tendance<br />
mais moins prononcée et avec un léger pic au<br />
niveau de la quatrième année. Ceci démontre<br />
clairement que se sont les espèces étrangères<br />
aux pinèdes qui sont responsables de la<br />
richesse floristique importante remarquée<br />
essentiellement aux premières années suivant<br />
le feu. Trabaud (2000) abonde dans le même<br />
sens pour les pinèdes de l’ouest méditerra-<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
L’effet du feu sur la composition des pinèdes de Pinus halepensis Mill. …<br />
Figure 2 <strong>–</strong> Évolution post-incendie de la richesse floristique<br />
au cours du temps.<br />
Figure 2 <strong>–</strong> Post-burn dynamics of flora species richness across time.<br />
Nombre de taxons<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
État I É tat II É tat III É tat IV<br />
État après feu<br />
Avec la totalité des taxons Avec les taxons dont f>1<br />
Tableau 3 <strong>–</strong> Nombre d’espèces rencontrées dans chaque état après incendie.<br />
Table 3 <strong>–</strong> Number of species recorded in each state after fire.<br />
Avec la totalité Avec les espèces Nombre moyen<br />
des espèces dont f>1 des espèces<br />
État I 63 52 26,25<br />
État II 122 60 41,80<br />
État III 62 53 24,40<br />
État IV 66 50 22,66<br />
néen. Ce sont donc ces mêmes espèces qui<br />
disparaîtront par la suite au fur et à mesure<br />
que le peuplement avance en âge et que la<br />
végétation se referme (Trabaud 1970, 1980b).<br />
Cette évolution du nombre d’espèces n’est<br />
pas due à l’ensemble de la flore comme le<br />
montre la figure 3. Afin d’illustrer cela, il est<br />
intéressant de représenter l’évolution de la<br />
richesse floristique en tenant compte des différents<br />
types biologiques. Ce sont les types<br />
potentiels, c’est-à-dire les formes de plantes<br />
qu’elles atteindraient en absence de toute perturbation,<br />
qui sont considérés dans le présent<br />
travail (Raunkiaer in Ellenberg & Mueller-<br />
Dombois 1966).<br />
Le tableau 4 relatif aux espèces ligneuses,<br />
vivaces et annuelles représente clairement<br />
l’importance de chaque type biologique à<br />
chaque stade et leur rôle dans l’évolution de<br />
la richesse floristique post-incendie.<br />
9
AMAR MADOUI, JEAN-MARIE GEHU, DJAMEL ALATOU<br />
Tableau 4 <strong>–</strong> L’évolution post-incendie des types biologiques au cours du temps.<br />
Table 4 <strong>–</strong> Post-burn dynamics of life forms across time.<br />
Figure 3 <strong>–</strong> Évolution post-incendie des types biologiques<br />
au cours du temps pour la totalité des espèces.<br />
Figure 3 <strong>–</strong> Post-burn dynamics of life forms across time, for all species.<br />
Figure 4 <strong>–</strong> Évolution post-incendie des types biologiques<br />
au cours du temps, pour les espèces dont f>1.<br />
Figure 4 <strong>–</strong> Post-burn dynamics of life forms across time,<br />
for species to which f>1.<br />
10<br />
Thérophytes Hémicryptophytes Géophytes Chaméphytes Nanophanérophytes Phanérophytes<br />
État I (2-3 ans) 21 14* 18 16* 05 03* 08 08* 07 07* 04 04*<br />
État II (4 ans) 46 18* 30 16* 08 04* 23 10* 10 08* 05 04*<br />
État III (7-8 ans) 20 17* 17 15* 03 02* 09 07* 09 08* 04 04*<br />
État IV (33 ans-T) 24 14* 19 15* 05 03* 08 08* 06 06* 04 04*<br />
(*) Avec les espèces dont f>1<br />
La figure 3, présentant l’ensemble du cortège<br />
floristique, montre la constance relative de la<br />
composante pérenne dans la reconstitution<br />
post-incendie des pinèdes au niveau des états<br />
adultes dès les premières années. Il est nettement<br />
plus clair pour les nanophanérophytes et<br />
les phanérophytes mais légèrement moins<br />
pour les géophytes. Par contre les thérophytes,<br />
les hémicryptophytes et les chaméphytes<br />
montrent la même tendance après une augmentation<br />
au niveau de l’état II (4 ans) après<br />
incendie, ils diminuent à l’état III (7-8 ans)<br />
puis évoluent par la suite.<br />
En tenant compte uniquement des espèces<br />
dont la fréquence est égale ou supérieure à<br />
deux (figure 4), on remarque encore la même<br />
tendance mais de très faible fluctuation pour<br />
les différents types biologiques. L’accroissement<br />
des espèces à l’état II est favorisé par les<br />
conditions du milieu créées après le passage<br />
du feu, à savoir l’enrichissement en éléments<br />
minéraux de la couche superficielle du sol et<br />
l’élimination de la strate épigée qui permet<br />
aux espèces héliophiles, étrangères à la communauté,<br />
de profiter du milieu ouvert temporairement<br />
; alors que leur régression à partir<br />
de 7-8 ans est due essentiellement à la concurrence<br />
interspécifique imposée aux herbacées<br />
par le sous-bois des pinèdes.<br />
L’histogramme illustrant les espèces ligneuses<br />
montre une stabilisation depuis la deuxième<br />
année suivant le feu. Après une légère augmentation<br />
à l’état II (4 ans), les ligneux augmentent<br />
pour atteindre un maximum de 22<br />
pour les états vieux et témoins. Cette diminution<br />
peut être attribuée au développement des<br />
ligneux hauts de type phanérophyte qui<br />
gagnent de plus en plus de recouvrement avec<br />
l’âge, ce qui provoque l’élimination du sousbois<br />
en raison de nouvelles conditions de<br />
milieu créées.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Étude comparative<br />
des différents régimes d’incendie<br />
En utilisant l’indice de similitude floristique<br />
de Sörenson (in Gounot 1969), l’analyse de la<br />
matrice de similitude (tableau 5) entre les différents<br />
états révèle que le degré de ressemblance<br />
entre eux varie entre 38 et 59 %. Il<br />
atteint son maximum entre les états de 7-8 ans<br />
après feu et celui de 33 ans et du témoin avec<br />
un coefficient de 59,37 %. La similitude la<br />
plus faible est observée entre les états de 4 ans<br />
et l’état final (33 ans et témoin) avec un coefficient<br />
de 38,29 %. Toutefois, la similitude est<br />
beaucoup plus importante si on considère uniquement<br />
les espèces dont la fréquence est<br />
égale ou supérieure à 2. Dans ce cas, elle est<br />
toujours supérieure à 65 % et atteint une<br />
valeur maximale de 73,78 entre l’état 7-8 ans<br />
après feu et celui de 33 ans et le témoin. C’est<br />
un fait capital de noter l’importance des<br />
espèces extérieures au cortège floristique dans<br />
la reconstitution post-incendie des peuplements<br />
de pin d’Alep. Des similitudes de plus<br />
en plus importantes au cours de la succession<br />
montrent que, plus les pinèdes du versant nord<br />
avancent en âge, plus elles se ressemblent et<br />
retrouvent leur état antérieur et qu’à partir de<br />
7 ans, leur reconstitution est totale. Du point<br />
de vue floristique, et en ne tenant compte que<br />
des espèces dont la fréquence est égale ou<br />
supérieure à deux, on a 70,58 % de similitude<br />
entre le premier état (2-3 ans) et le dernier<br />
(33 ans et témoin). Le fait que ces deux<br />
extrêmes états se ressemblent, démontre sans<br />
doute que se sont les mêmes espèces existantes<br />
avant le passage du feu qui réapparaissent<br />
par la suite, ce qui rejoint les constatations<br />
de Moravec (1990) à l’ouest algérien.<br />
Marc (1916) et De Beaucoudrey (1938) parlaient<br />
déjà d’une forêt algérienne qui renaît de<br />
ses cendres.<br />
Impact du feu<br />
sur la composition floristique<br />
Sur le tableau 2, apparaissent différents<br />
groupes d’espèces qui caractérisent différents<br />
stades de végétation. Un nombre important<br />
d’espèces semblent indifférentes au passage<br />
du feu et sont présentes à tous les états.<br />
1 <strong>–</strong> Le premier groupe représente l’état jeune<br />
correspondant aux troisième et quatrième<br />
années après feu. Les espèces dominantes à<br />
ce stade sont essentiellement des annuelles<br />
qui représentent plus de 72 %. Les plus caractéristiques<br />
sont : Cirsium acarna, Linum stric-<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
L’effet du feu sur la composition des pinèdes de Pinus halepensis Mill. …<br />
Tableau 5 <strong>–</strong> Matrices des indices de similitude de Sörensen<br />
calculés entre les différents états après incendie.<br />
Table 5 <strong>–</strong> Matrix of Sörensen’s similarity index between different<br />
post-burn stages.<br />
tum, Carlina lanata, Minuartia montana, Hirschfeldia<br />
incana, Galactites tomentosa. Ce<br />
pourcentage est proche de celui trouvé par<br />
Trabaud (1970) dont 78 % d’annuelles des<br />
surfaces incendiées des pinèdes du Bas Languedoc<br />
ont germé au laboratoire contre seulement<br />
22 % pour les vivaces.<br />
2 <strong>–</strong> Le deuxième regroupe les espèces qui<br />
caractérisent un état beaucoup plus mature et<br />
se rencontrent à partir de la deuxième année<br />
jusqu’à la huitième. Parmi ces espèces, nous<br />
trouverons : Scleropoa rigidum, Lotus creticus<br />
ssp collinis, Filago spathulata.<br />
3 <strong>–</strong> Le troisième groupe concerne les espèces<br />
de l’état avancé, depuis 4 ans et qu’elles se<br />
rencontrent aussi dans la végétation non brûlée.<br />
Nous citerons : Paronychia argentea,<br />
Dianthus caryophyllis ssp virgineus, Helianthemum<br />
croceum, Echinaria capitata, Genista<br />
pseudo-pillosa.<br />
4 <strong>–</strong> Le dernier groupe concerne les espèces<br />
qui paraissent indifférentes au passage du feu<br />
ou s’y trouvent plutôt favorisées. Ce sont des<br />
pyrophytes au sens de Trabaud (1970). Elles<br />
sont présentes à tous les états. Citons : Teucrium<br />
pollium ssp capitatum, Pinus halepensis,<br />
Phillyrea angustifolia, Juniperus oxycedrus,<br />
Quercus rotundifolia, Cistus villosus,<br />
Genista microcephalla, Allium paniculatum<br />
var typicum, Helianthemum cinerea ssp<br />
rubellum, Centaurea parviflora, Cynosurus<br />
elegans. Parmi les 26 espèces ayant une présence<br />
à tous les stades, 20 espèces, soit<br />
76,9 %, sont des pérennes et dont la moitié<br />
d’entre elles sont des plantes ligneuses.<br />
Conclusion<br />
État I État II État III<br />
État I (2-3 ans) ///<br />
État II (4 ans) 44,<strong>32</strong> 73,21* ///<br />
État III (7-8 ans) 57,60 68,57* 44,56 72,56* ///<br />
État IV (33 ans<strong>–</strong>T) 55,81 70,58* 38,29 65,45* 59,37 73,78*<br />
(*) Avec les espèces dont f>1<br />
En Algérie, la reconstitution végétale postincendie<br />
répond parfaitement au modèle tel<br />
qu’il est constaté dans les pays du bassin<br />
méditerranéen et confirmé récemment par<br />
11
AMAR MADOUI, JEAN-MARIE GEHU, DJAMEL ALATOU<br />
12<br />
Bonnet & Tatoni (2003). Après le feu, la<br />
majorité des espèces végétales des pinèdes de<br />
Pinus halepensis Mill. du nord de la forêt<br />
domaniale de Bou-Taleb apparaissent dès les<br />
premières années qui suivent le passage du<br />
feu. La similitude floristique entre les états<br />
atteint son maximum entre l’état III après feu<br />
et l’état IV alors que le minimum s’observe<br />
entre l’état II et l’état IV. Cependant la similitude<br />
est beaucoup plus importante si on<br />
considère uniquement les espèces dont la fréquence<br />
est égale ou supérieure à deux ; dans<br />
ce cas, la similitude inter-état est très forte ;<br />
elle atteint une valeur maximale de + 73 %<br />
entre l’état III après feu et l’état IV.<br />
Ce sont les mêmes espèces qui existaient<br />
avant le passage du feu qui s’installeraient<br />
progressivement après ; sans toutefois qu’il y<br />
ait réellement succession de communautés,<br />
comme cela été observé dans tout le bassin<br />
méditerranéen. L’effet de l’exposition nord<br />
sur la reconstitution post-incendie semble évident<br />
et une comparaison avec celle du sud de<br />
la forêt s’impose lors des prochaines études.<br />
Cette recolonisation se réalise selon trois<br />
étapes principales :<br />
• 1re étape : elle concerne toutes les espèces<br />
qui apparaissent après les premiers mois du<br />
passage du feu. Elles caractérisent les stades<br />
jeunes jusqu’à la quatrième année. Les thérophytes,<br />
espèces dont la majorité est étrangère<br />
à la communauté, dominent ce stade.<br />
• 2e étape : elle a trait aux espèces plus ou<br />
moins « intermédiaires » qui ne se rencontrent<br />
qu’après plusieurs années après le feu. Toutefois,<br />
celles-ci sont absentes dans les stades<br />
adultes. Nous recommandons cependant une<br />
prudence quant à la lecture du résultat concernant<br />
ces espèces. Il faut rappeler que notre<br />
étude provient d’une comparaison synchronique<br />
et que plusieurs facteurs, non contrôlés,<br />
peuvent avoir une influence ; facteurs liés en<br />
partie à l’histoire des sites. Par ailleurs, il est<br />
possible qu’elles constituent une communauté<br />
permanente maintenue par la périodicité<br />
d’une perturbation que ce soit le feu et/ou le<br />
pâturage (cf. Madoui & Gehu 2002).<br />
• 3e étape : ce sont les espèces d’âge adulte<br />
mais aussi celles relatives à la végétation<br />
témoin « non brûlée ». Il s’agit essentiellement<br />
des espèces ligneuses de type phanérophytes,<br />
nanophanérophytes et chaméphytes.<br />
Ces espèces ne sont pas étrangères à la communauté<br />
mais, c’est à ces stades qu’elles<br />
apparaissent en abondance et acquièrent un<br />
bon développement. Ceci indique, qu’après<br />
un certains temps (7 ans), les pinèdes brûlées<br />
du versant nord de Bou-Taleb retournent à<br />
leur état antérieur au feu et leur composition<br />
floristique semble, en outre, identique à celle<br />
des parcelles non brûlées.<br />
En dehors de toutes ces espèces caractérisant<br />
les différents états post-incendie, signalons<br />
l’existence dans les pinèdes étudiées d’un<br />
groupe important d’espèces qui se montrent<br />
indifférentes au passage du feu et ce à tous les<br />
états. Elles constituent le fond même de la<br />
végétation du massif et représentent la physionomie<br />
dominante du paysage. Même si<br />
leur nombre est faible, elles sont dominantes<br />
par leur abondance. Il s’agit, essentiellement<br />
des espèces vivaces ligneuses douées d’un<br />
grand pouvoir de régénération par voie végétative<br />
à partir de souches (Quercus, Phillyrea),<br />
ou par voie sexuée à partir des semences<br />
(Pinus, Cistus).<br />
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13
Écologie trophique<br />
de la Cigogne blanche (Ciconia ciconia)<br />
et du Héron garde-bœufs (Bubulcus ibis)<br />
en Kabylie (Algérie)<br />
Trophic ecology of the white Stork (Ciconia ciconia)<br />
and the Cattle Egret (Bubulcus ibis) in Kabylia (Algeria)<br />
Résumé<br />
Les divers milieux fréquentés par la Cigogne<br />
blanche (Ciconia ciconia) de janvier à août 1995<br />
et le Héron garde-bœufs (Bubulcus ibis) de<br />
novembre 1994 à octobre 1995 dans la vallée du<br />
Sébaou ont été caractérisés par des indices de<br />
fréquentation. L’activité de chasse et d’alimentation<br />
de ces deux espèces a été suivie par<br />
observation directe de mars à juillet 1995, et<br />
leurs proies ont été classées en catégories selon<br />
les habitats occupés. Une approche quantitative<br />
du régime et de l’activité alimentaire (nombre<br />
de pas) de ces deux espèces a été également<br />
abordée en fonction des saisons et des milieux<br />
trophiques fréquentés.<br />
Pour ces deux espèces et en une même localité,<br />
les indices de fréquentation des milieux varient<br />
d’une saison à l’autre en fonction des disponibilités<br />
alimentaires, qui sont elles-mêmes fonction<br />
du cycle biologique des proies. L’attractivité<br />
des champs labourés est toujours très forte.<br />
Dans les deux cas, les insectes dominent largement<br />
en effectifs toutes les autres classes animales<br />
consommées. Du point de vue biomasse,<br />
ils n’occupent qu’une petite partie du poids<br />
ingéré. Les vertébrés, bien que faiblement<br />
représentés en nombre, représentent à eux seuls<br />
la quasi-totalité de la biomasse ingérée. Les<br />
variations temporelles des différents paramètres<br />
de l’effort de capture montrent que ses proportions<br />
sont les plus élevées pendant le mois<br />
d’avril, période de nidification et d’élevage des<br />
jeunes, donc de forte activité. Ces valeurs baissent<br />
quand les jeunes prennent leur indépen-<br />
Mots clés : Cigogne blanche, Héron garde-bœufs,<br />
lieux d’alimentation, effort de capture, Kabylie.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
dance. L’activité alimentaire, exprimée en<br />
nombre de pas, est également maximum durant<br />
le mois d’avril, puis baisse. L’efficacité de chasse<br />
exprimée par le pourcentage d’échecs est maximale<br />
en été. Les variations des différents paramètres<br />
de l’effort de capture en fonction des<br />
biotopes montrent que ses proportions sont les<br />
plus élevées dans les labours, et les plus basses<br />
dans les terrains fauchés et les milieux humides.<br />
L’activité alimentaire est maximum dans les<br />
friches. L’efficacité de chasse exprimée est maximum<br />
dans les labours et minimum dans les<br />
milieux humides.<br />
Abstract<br />
The various habitats attended by the white<br />
Stork (Ciconia ciconia) from January to August<br />
1995 and the Cattle Egret (Bubulcus ibis) from<br />
November 1994 to October 1995 in the valley of<br />
Mohamed BOUKHEMZA 1 ,<br />
Nabila BOUKHEMZA-ZEMMOURI 2 ,<br />
Jean-François VOISIN 3<br />
et Belkacem BAZIZ 2<br />
1. Laboratoire d’ornithologie et d’écologie des vertébrés,<br />
Département des sciences agronomiques,<br />
Université Mouloud Mammeri de Tizi Ouzou,<br />
BP 17 RP, Tizi Ouzou, DZ-15000, Algérie<br />
e-mail : boukhemza@ hotmail.com<br />
2. Laboratoire de zoologie agricole et forestière,<br />
Institut national agronomique, Hassan Badi,<br />
El-Harrach, DZ-16000 Algérie<br />
3. UMS 0305 « Suivi, gestion et restauration des populations »,<br />
Muséum national d’Histoire naturelle,<br />
CP 51 (mammifères et oiseaux),<br />
57, rue Cuvier, F-75005 Paris, France<br />
Keywords: white Stork, Cattle Egret, Feeding<br />
areas, Feeding effort, Kabylia.<br />
15
MOHAMED BOUKHEMZA, NABILA BOUKHEMZA-ZEMMOURI, JEAN-FRANÇOIS VOISIN, BELKACEM BAZIZ<br />
16<br />
Sébaou were highlighted by frequentation<br />
indexes. Direct observations on the hunting and<br />
feeding activities of these two species from<br />
March to July 1995 were also carried out. We<br />
distinguished several categories of preys according<br />
to the occupied habitats. In addition, a<br />
quantitative approach of the diet and feeding<br />
activity of these wading birds was also<br />
approached according to the seasons and of the<br />
attended trophic habitats.<br />
Within locality, the frequentation indexes of the<br />
habitats by these two species varied from one<br />
season to another according to food availability,<br />
which was function of the biological cycle of<br />
preys. The species were both very highly<br />
attracted by plowed fields. Insects largely dominated<br />
all other animal classes in the diet of<br />
both birds, but accounted only for a small part<br />
of biomass intake. Although represented by<br />
small numbers, Vertebrates represented most of<br />
all the consumed biomass. The temporal variation<br />
of the feeding effort parameters showed<br />
the highest intake values during April, nesting<br />
and breeding period for the young. These values<br />
dropped at the time when the young<br />
become independent from their parents. Feeding<br />
activity, expressed in numbers of steps, was<br />
also maximum in April, then dropped therafter.<br />
Hunting efficiency, expressed in terms of failure<br />
percentage, was maximum in summer. The variations<br />
of the feeding effort parameters according<br />
to habitats show that energy intake was<br />
highest in plowlands, and least in the mown<br />
meadows and wetland. Feeding activity,<br />
expressed in step numbers, was maximum in<br />
waste lands. Hunting efficiency, expressed in<br />
failure percentage, was maximum in ploughings<br />
and minimal in the wetlands.<br />
Abriged english version<br />
In Algeria, Cattle Egret Bubulcus ibis lives in<br />
almost all the tellian area. In the <strong>Mediterranea</strong>n<br />
region, except for of Franchimont’s<br />
work in 1986b, few data are available about<br />
the food locations from which the successfully<br />
reproduction of Cattle Egret depends,<br />
contrary to what occurs for nesting sites (Bredin<br />
1981, 1983; Hafner & Fasola 1992). The<br />
white Stork Ciconia ciconia, is considered as<br />
a one of the declining species in the Western<br />
part of its distribution area (Reinwald et al.<br />
1989). In Europe, several works on feeding<br />
ecology have been carried out (e.g. Pinowska<br />
& Pinowski 1989; Dziewiaty 1992; Thomsen<br />
& Struwe 1994). In Algeria, many studies<br />
were undertaken (Boukhemza et al. 1997;<br />
Boukhemza 2001; Boukhemza et al. 2004),<br />
but there is a lack of quantitative data on feeding<br />
activity. The White stork and Cattle<br />
Egret live together in the Sébaou valley. It<br />
seemed convenient enough to see how these<br />
two species, the one (Cattle Egret) which is<br />
described as ubiquist and the other being rare<br />
and in the regression phase, do share food<br />
space and resources during their annual cycle,<br />
from the expenditure and energy profits points<br />
of vues.<br />
The various habitats attended by the white<br />
Stork (Ciconia ciconia) from January to<br />
August 1995 and the Cattle Egret (Bubulcus<br />
ibis) from November 1994 to October 1995<br />
in the Sébaou valley were highlighted by frequentation<br />
indexes. Direct observations on the<br />
hunting and feeding activities of these two<br />
species from March to July 1995 were also<br />
carried out. We distinguished several categories<br />
of preys according to the places of capture.<br />
In addition, a quantitative approach of<br />
the diet and feeding activity of these wading<br />
birds was also achieved during the same period.<br />
It related to the relative estimation of the<br />
expenditure and energy contributions through<br />
some parameters according to seasons and<br />
attended trophic habitats.<br />
In the same area, the frequentation indexes of<br />
the habitats by these two species fluctuated<br />
from one season to the other depending on<br />
food availability, this was function of the<br />
preys biological cycle. In both cases, it is<br />
mostly in June, which corresponds to the takeoff<br />
time of the young generation that the frequentation<br />
indices are highest. It is also at that<br />
time of the year that the most significant activity<br />
of these birds is observed.<br />
The white Stork finds most of its food in the<br />
temporary meadows, the ponds, the ploughed<br />
grounds and the cultures which it attends all<br />
the year. The other habitats, like the refuse<br />
tips, are frequented only in winter. Ploughed<br />
fields were always very highly attractive. This<br />
diagram of frequentation is found in the European<br />
countries such as Denmark, Spain and<br />
Germany (Skov 1991; Coppa 1991; Lestan<br />
1991; Thomsen 1995; Thomsen & Struwe<br />
1994; Marchamaldo de Blas 1995). These<br />
choices of frequentation seem to be dictated<br />
by good conditions such as the preys detection<br />
along with the possibility of moving<br />
without being stopped by the vegetation.<br />
In Kabylie, the Cattle Egret all along the year<br />
attend ploughings, the meadows, the low cultures,<br />
the wetlands and the temporary ponds.<br />
In the Camargue, it is also present all along<br />
the year in the marshes (Voisin 1991), and the<br />
other habitats such as the discharges are frequented<br />
only in periods of food (Hafner 1977;<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Écologie trophique de la Cigogne blanche (Ciconia ciconia) et du Héron garde-bœufs (Bubulcus ibis) en Kabylie (Algérie)<br />
Franchimont 1985). Ardeidae at the delta of<br />
the Senegal river, the Cattle Egret in particular<br />
exploit primarily the grassy meadows<br />
(Voisin 1991). Hafner & Fasola (1992) showed<br />
that, in France, Spain and Italy, Cattle<br />
Egret uses only a rather narrow range of dry<br />
and wetlands. Everywhere, they are strongly<br />
attracted by the cattle and the horses.<br />
Insects largely dominated all other animal<br />
classes in these birds diet, but they represent<br />
only a small part of the consumed biomass.<br />
Earthworms occupy a good place in these<br />
birds diet in number as well as in biomass.<br />
Although represented by small numbers, Vertebrates<br />
represented almost all the consumed<br />
biomass. The same tendency is noticed by<br />
Struwe & Thomsen (1991) in Germany,<br />
where the vertebrate add up to 75% of the biomass<br />
introduced by the white Stork. In North<br />
Germany, the earth batrachians and worms<br />
(Lumbricidae) constitute the greatest part of<br />
the introduced biomass (Thomsen 1995;<br />
Thomsen & Struwe 1994). In Dannenberger<br />
Marsch in Low Saxony, the vertebrate ones<br />
occupy 80% in weight of the menu of the<br />
white Storks with rodents especially (Dziewiaty<br />
1992). In Denmark, White stork food is<br />
made up exclusively of lumbricus, frogs,<br />
mammals and insects (Skov 1991). The Stork<br />
nourishes itself in Spain at period of wintering<br />
of crayfish Procambarus clarkii and<br />
carpi Cyprinus carpio present in abundance<br />
(Sánchez et al. 1995).<br />
The Cattle Egret is also insectivorous with a<br />
more or less marked carnivorous tendency<br />
according to the situations (Bredin 1983),<br />
mainly when it niches, because its young<br />
generation needs vertebrates (Voisin 1991). In<br />
addition, Britton & Moser (1982) & Voisin<br />
(1991) in the Camargue region reported, the<br />
presence of Gambusia affinis in the menu of<br />
the Cattle Egret.<br />
The temporal variation of the feeding effort<br />
parameters showed that the highest energy<br />
intake during April, nesting and breeding<br />
period of the young generation. These values<br />
fell significantly when the young birds got<br />
independent from their parents. Hunting efficiency,<br />
expressed in number of steps, is also<br />
maximum in April, and drops there after.<br />
Hunting efficiency, expressed in terms of failure<br />
percentage, increased in summer. The<br />
variations in feeding effort parameters according<br />
to biotopes showed that energy intake was<br />
highest in ploughings, and lowest in the<br />
mown meadows and wetlands. Hunting effi-<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
ciency, expressed in step numbers, is high in<br />
waste lands. Hunting efficiency, expressed as<br />
failure percentage, was maximum in ploughings<br />
and minimal in the wet biotopes.<br />
In the Sébaou valley, the white Stork and<br />
Cattle Egret have a broad ecological niche,<br />
depending mainly on the human activities.<br />
They attend different biotopes and modify<br />
their frequentation according to the seasons in<br />
order to meet their energy needs and nutritional<br />
balance. But they tend to limit the competition<br />
between them, while attending as<br />
much as possible different biotopes, or the<br />
same biotopes at differing degrees, by adopting<br />
different techniques of hunting.<br />
Introduction<br />
En Algérie, le Héron garde-bœufs Bubulcus<br />
ibis se rencontre dans toute la région tellienne,<br />
où il est l’Ardéidé le plus commun tout au<br />
long de l’année (Heim de Balsac & Mayaud<br />
1962 ; Etchécopar & Hüe 1964 ; Ledant &<br />
Van Dijk 1977 ; Metzmacher 1979 ; Ledant et<br />
al. 1981 ; Franchimont 1986a). Dans la région<br />
méditerranéenne, au contraire de ce qui se<br />
passe pour les sites de nidification (Bredin<br />
1981, 1983 ; Hafner & Fasola 1992), nous<br />
manquons de données sur les lieux d’alimentation<br />
dont dépend le succès de la reproduction<br />
du Héron garde-bœufs (Franchimont<br />
1986b).<br />
La Cigogne blanche Ciconia ciconia est une<br />
espèce en déclin dans la partie occidentale de<br />
son aire de répartition (Reinwald et al. 1989).<br />
En Europe, son écologie trophique est très<br />
documentée (e.g. Pinowska et Pinowski<br />
1989 ; Dziewiaty 1992 ; Thomsen et Struwe<br />
1994). En Algérie, plusieurs travaux mettant<br />
en relation l’alimentation de C. ciconia avec<br />
les types de biotopes fréquentés et leurs disponibilités<br />
en ressources trophiques, ont été<br />
entrepris (Boukhemza et al. 1997 ; Boukhemza<br />
2001 ; Boukhemza et al., 2004). Toutefois,<br />
nous manquons de données quantitatives<br />
sur le régime et l’activité alimentaire.<br />
Ces deux espèces vivant en sympathie dans la<br />
zone d’étude présentent des dissemblances<br />
fortes en termes d’effectifs locaux et de statut<br />
de protection dans leur aire de répartition.<br />
L’objet de cet article est de comparer l’écologie<br />
alimentaire et l’utilisation du milieu par la<br />
Cigogne blanche et le Héron garde-bœufs en<br />
Kabylie, essentiellement par observation<br />
17
MOHAMED BOUKHEMZA, NABILA BOUKHEMZA-ZEMMOURI, JEAN-FRANÇOIS VOISIN, BELKACEM BAZIZ<br />
18<br />
directe à distance (transects en voiture) du<br />
nombre d’individus. Sur certains d’entre eux,<br />
une observation plus détaillée des proies<br />
consommées (converties en biomasses) et du<br />
nombre de pas effectués.<br />
Matériel et méthodes<br />
Cette étude a été menée dans la vallée de<br />
l’oued Sébaou, une région sublittorale caractérisée<br />
par une importante activité agricole,<br />
notamment dans la production d’agrumes et<br />
le maraîchage. On y trouve des prairies, des<br />
friches et des bosquets où pâture du bétail.<br />
Cette région a été décrite en détail par Boukhemza<br />
et al. (1995). Elle est comprise entre<br />
les parallèles 36 et 44o N et les méridiens 3 et<br />
5o E.<br />
L’échantillonnage des espèces proies des deux<br />
espèces étudiées a été conduit en cinq stations<br />
types bien représentatives des milieux fréquentés<br />
par ces oiseaux. Plusieurs techniques<br />
ont été utilisées. Les invertébrés vivant sur le<br />
sol, essentiellement les coléoptères, ont été<br />
échantillonnés avec des pièges de Barber dont<br />
10 étaient installés sur une surface de 10 m2 dans chaque station, et relevés au début de<br />
chaque mois. Les orthoptères ont été capturés<br />
au début de chaque mois, dans 10 carrés de<br />
10 m2 chacun situés sur chaque station (Voisin<br />
1986). Les insectes aquatiques ont été<br />
récoltés au filet troubleau à faible profondeur<br />
dans l’eau le long de la berge de l’oued<br />
Sébaou, en suivant les recommandations de<br />
Lamotte & Bourlière (1969). Les vertébrés<br />
ont été capturés par piégeage.<br />
Le régime étant fondé sur les prises alimentaires,<br />
la manière la mieux adaptée pour exprimer<br />
les ressources d’un milieu serait de les<br />
exprimer en « prises alimentaires disponibles<br />
» pour ces oiseaux, ce qui est d’autant<br />
plus difficilement réalisable que ces espèces<br />
sont éclectiques. Afin de nous en approcher le<br />
plus, nous avons utilisé « l’indice mensuel<br />
d’abondance des ressources » de Bredin<br />
(1983, 1984) en nous fondant sur nos prélèvements<br />
de proies. Cet indice correspond au<br />
pourcentage d’individus d’une espèce donnée<br />
capturés dans un milieu donné, rapporté au<br />
nombre total de captures. Il comprend quatre<br />
niveaux : absence (n % = 0), petit nombre<br />
(n % ≤ 10), abondance (10 < n % ≤ 50), abondance<br />
maximum (50 < n % ≤ 100).<br />
La fréquentation des différents milieux par la<br />
Cigogne blanche et le Héron garde-bœufs a<br />
été suivie sur trois itinéraires-échantillons<br />
longs de respectivement 10, 15 et 20 km. Ils<br />
ont été parcourus une fois par semaine à<br />
vitesse modérée (45 km/h), de janvier à août<br />
1995 en ce qui concerne la Cigogne blanche<br />
et de novembre 1994 à octobre 1995 pour le<br />
Héron garde-bœufs. Tous les groupes de<br />
Cigognes blanches et de Hérons garde-bœufs<br />
aperçus posés étaient dénombrés, éventuellement<br />
en faisant un arrêt. Il ne fut pas tenu<br />
compte des individus observés en vol. Les<br />
caractéristiques de chaque milieu fréquenté<br />
par les oiseaux (type de milieu, superficie et<br />
pratiques agricoles) ont été notées. L’indice<br />
de fréquentation d’un biotope donné est défini<br />
comme le quotient du nombre d’oiseaux<br />
recensés dans celui-ci par sa superficie en %<br />
de la superficie totale de la zone de référence<br />
fréquentée par ces oiseaux (Ellison et al.<br />
1977).<br />
Des observations directes sur l’activité de<br />
chasse et d’alimentation des deux échassiers<br />
ont été réalisées en suivant aux jumelles une<br />
Cigogne ou un Héron garde-bœufs et en<br />
notant attentivement les proies qu’il capturait.<br />
Ce travail a nécessité un certain apprentissage,<br />
car la détermination aux jumelles des invertébrés,<br />
proies essentielles de la Cigogne blanche<br />
et du Héron garde-bœufs, est délicate. Pour<br />
limiter cet inconvénient, nous avons recherché<br />
ces proies sur le terrain, entre autres lors<br />
des labours. De mars à juillet 1995, nous<br />
avons effectué 100 heures d’observation<br />
cumulées sur l’activité de chasse de chacune<br />
des deux espèces, correspondant à <strong>32</strong>0 observations<br />
avec une durée moyenne de 18 minutes<br />
pour chacune d’elles. Cette méthode a déjà<br />
été employée sur diverses espèces de hérons,<br />
dont le Héron garde-bœufs, notamment par<br />
Siegfried (1971), Grubb (1976), Voisin (1978,<br />
1991), Hafner et al. (1982) et Bredin (1983).<br />
En outre, une approche quantitative de l’activité<br />
d’alimentation de la Cigogne blanche et<br />
du Héron garde-bœufs, elle aussi fondée sur<br />
des observations directes, a été également<br />
abordée de mars à juillet 1995 en fonction des<br />
milieux trophiques fréquentés et des saisons.<br />
Cette approche partielle « coût-bénéfice » a<br />
pris en compte :<br />
<strong>–</strong> le nombre de proies capturées avec succès<br />
par minute et le poids sec ingéré (en g par<br />
minute) ;<br />
<strong>–</strong> le nombre d’échecs par minute et le nombre<br />
de pas effectués par minute.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Écologie trophique de la Cigogne blanche (Ciconia ciconia) et du Héron garde-bœufs (Bubulcus ibis) en Kabylie (Algérie)<br />
Le pourcentage d’échecs des captures est calculé<br />
comme suit :<br />
Pourcentage d’échecs =<br />
Nombre de proies manquées x 100<br />
Nombre de proies capturées<br />
+ nombre de proies ratées<br />
Toutefois, nous n’avons pas pu prendre en<br />
compte les autres paramètres du coût de l’alimentation<br />
(vol, capture des proies, valeur<br />
énergétique des proies et coefficient d’assimilation).<br />
Ces paramètres ont été calculés à chaque<br />
observation, et nous avons établi la moyenne<br />
mensuelle de chacun d’entre eux.<br />
Les masses sont exprimées en poids sec, après<br />
24 heures de déshydratation à 90 o C. Les biomasses<br />
sont calculées par référence à la masse<br />
de spécimens frais capturés dans la nature, ou<br />
bien, lorsque cela n’a pas été possible, à partir<br />
de données de la littérature.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Résultats<br />
Phénologie de la fréquentation<br />
des aires de gagnage<br />
par la Cigogne blanche<br />
Dans la vallée du Sébaou, la Cigogne blanche<br />
s’alimente dans des milieux très divers.<br />
Globalement, c’est au mois de juin, époque<br />
de l’envol des cigogneaux, que les indices de<br />
fréquentation sont les plus élevés (tableau 1).<br />
En hiver, la Cigogne blanche fréquente surtout<br />
les mares temporaires et les prairies, ce<br />
qui est probablement la conséquence de l’appauvrissement<br />
des autres biotopes en proies<br />
potentielles (figure 1). Ces milieux offrent en<br />
cette saison une abondante faune d’insectes et<br />
de batraciens. Bien que plutôt pauvres en<br />
hiver, les cultures basses et les vergers offrent<br />
toutefois une petite faune utilisable par la<br />
Cigogne blanche, sous la forme de coléoptères<br />
et d’orthoptères. Il en est de même des<br />
labours, qui, bien que faiblement fréquentés,<br />
offrent une faune importante de rongeurs et<br />
d’orthoptères. Les décharges publiques, qui<br />
ne sont fréquentés qu’au mois de mars, abritent<br />
une importante faune de coléoptères<br />
coprophages et détritivores en plus de déchets<br />
urbains. Les friches sont démunies de végétation<br />
en hiver et n’attirent plus la cigogne.<br />
Quant aux bois, ils n’offrent pas la sécurité<br />
nécessaire pour attirer la Cigogne durant cette<br />
saison, faute d’une bonne visibilité. Il faut<br />
Tableau 1 <strong>–</strong> Indices de fréquentation des divers milieux de la vallée du Sébaou par la Cigogne blanche (Ciconia ciconia)<br />
en 1995 (X : moyenne arithmétique ; σ : écart type de la moyenne).<br />
Table 1 <strong>–</strong> Frequentation indices of the various habitats of the Sébaou valley by the white Stork (Ciconia ciconia)<br />
in 1995 (X: arithmetic mean; σσ: standard deviation).<br />
Saisons Hiver Printemps Été Total<br />
(40 individus) (111 individus) (161 individus)<br />
Mois I II III IV V VI VII VIII<br />
Types de milieux<br />
Cultures basses 0,00 0,25 1,25 2,00 0,50 0,00 0,00 0,00 4,00<br />
Vergers 0,00 0,00 2,00 0,00 0,00 1,50 0,00 0,00 3,50<br />
Champs labourés 0,50 0,20 0,20 1,50 0,25 2,50 0,00 0,70 5,85<br />
Friches 0,00 0,00 0,25 0,00 0,00 3,50 0,00 0,00 3,75<br />
Prairies 0,00 2,25 0,50 4,25 0,20 1,50 1,50 0,00 10,20<br />
Mares temporaires<br />
et bords des oueds et ruisseaux 1,00 0,50 1,50 0,50 0,75 2,00 0,00 0,00 6,25<br />
Immondices 0,00 0,00 0,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,25<br />
Bois 0,00 0,08 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,08<br />
X 0,06 0,50 0,74 1,03 0,21 1,37 0,18 0,08<br />
σ 0,06 0,26 0,26 0,53 0,09 0,46 0,18 0,08<br />
Total mois 1,50 3,28 5,95 8,25 1,70 11,00 1,50 0,70<br />
Total saisons 10,73 20,95 2,20 33,88<br />
19
MOHAMED BOUKHEMZA, NABILA BOUKHEMZA-ZEMMOURI, JEAN-FRANÇOIS VOISIN, BELKACEM BAZIZ<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Disponibilités en proies animales actives dans les cinq stations<br />
échantillonnées aux différents mois de l’année, d’octobre 1994<br />
à septembre 1995.<br />
(n % : abondance relative du taxon considéré en nombre.)<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Availabilities in active animal preys in the five stations sampled<br />
during the different months of the year, from october 1994 to<br />
september 1995.<br />
(n %: Relative frequency in number of those taxa considered.)<br />
20<br />
Mois<br />
X XI XII I II III IV V VI VII VIII IX<br />
Absence (n % = 0)<br />
Présence en petit nombre (n % ≤ 10)<br />
Abondance (10 < n % ≤ 50)<br />
Maximum d’abondance (50 < n % ≤ 100)<br />
Amphibia<br />
Reptilia<br />
Mammalia<br />
Gastropoda<br />
Arachnida<br />
Myriapoda<br />
Crustacea<br />
Annelida<br />
Terrestrial Coleoptera<br />
Aquatic Coleoptera (Dytiscidae & Hydrophilidae)<br />
Orthoptera<br />
Hymenoptera<br />
Hemiptera<br />
Homoptera<br />
Diptera<br />
Nevroptera<br />
Dermaptera<br />
Odonata<br />
Mantoptera<br />
Lepidoptera<br />
toutefois noter les faibles effectifs hivernaux<br />
de Cigognes blanches, qui se limitent aux premiers<br />
migrateurs arrivés à partir du mois de<br />
janvier qui s’ajoutent aux rares individus<br />
hivernants (40 individus observés au total).<br />
Au printemps, la Cigogne blanche fréquente<br />
les prairies et les champs labourés où elle<br />
trouve des orthoptères et des coléoptères. Elle<br />
visite encore les friches, les cultures basses et<br />
les mares temporaires, mais dédaigne les<br />
décharges et les bois. Les friches pâturées<br />
offrent beaucoup de coléoptères. Les biotopes<br />
humides attirent les cigognes du fait de leur<br />
faune diversifiée, notamment des coléoptères<br />
aquatiques. Cent onze cigognes ont été observées.<br />
En été, avec l’envol des jeunes, l’effectif des<br />
cigognes augmente pour atteindre 161 observations<br />
au mois d’août. La Cigogne ne fréquente<br />
plus guère que les prairies et les<br />
labours où elle trouve une abondante faune de<br />
coléoptères et d’orthoptères, notamment dans<br />
les prairies amendées de fauche ou de pâture.<br />
La fréquentation assidue de ces dernières<br />
montre les relations qui existent entre les<br />
grands herbivores, les prairies hygrophiles<br />
qu’ils pâturent et les grands échassiers,<br />
cigognes et hérons, qui se nourrissent entre<br />
autres de coprophages, relations encore<br />
intactes dans la région. Les labours offrent de<br />
leur côté une variété de proies exhumées par<br />
la charrue (myriapodes, formicidés et rongeurs).<br />
Phénologie de la fréquentation<br />
des aires de gagnage<br />
par le Héron garde-bœufs<br />
Dans la vallée du Sébaou, le Héron gardebœufs<br />
fréquente lui aussi des lieux de<br />
gagnage très diversifiés. D’une manière générale,<br />
c’est au mois de juin, époque de l’envol<br />
des héronneaux, que les indices de fréquentation<br />
sont les plus élevés (tableau 2). En<br />
automne, le Héron garde-bœufs fréquente<br />
essentiellement les cultures basses et les<br />
labours, surtout après les premières pluies. En<br />
effet, le passage de la charrue met à jour une<br />
quantité de proies potentielles, entre autres<br />
des grenouilles et des rongeurs, parfois blessés,<br />
et les indices de fréquentation mensuels<br />
de ces milieux sont à l’image de l’intensité du<br />
travail du sol. Les cultures attirent certains<br />
insectes, notamment des orthoptères, dont le<br />
maximum de captures se situe au début de<br />
l’automne, conformément à leur disponibilité.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Écologie trophique de la Cigogne blanche (Ciconia ciconia) et du Héron garde-bœufs (Bubulcus ibis) en Kabylie (Algérie)<br />
Tableau 2 <strong>–</strong> Indices de fréquentation des divers milieux de la vallée du Sébaou par le Héron garde-bœufs en 1994/1995<br />
(X : moyenne arithmétique ; σ : écart type de la moyenne).<br />
Table 2 <strong>–</strong> Frequentation indices of the various habitats of the Sébaou valley by Cattle Egret in 1994/1995<br />
(X: arithmetic mean; σσ: standard deviation).<br />
Périodes d’hivernage de reproduction Total<br />
Saisons Automne Hiver Printemps Été<br />
(40 ind.) (80 ind.) (120 ind.) (150 ind.)<br />
Mois XI XII I II III IV V VI VII VIII IX X<br />
Types de milieux<br />
Cultures basses 1,50 0,50 0,00 0,25 1,25 2,00 0,50 0,00 1,00 0,50 0,00 2,00 9,50<br />
Vergers 0,00 0,00 0,00 0,00 2,00 0,00 0,00 1,50 0,00 0,00 0,00 0,00 3,50<br />
Champs labourés 3,00 0,00 1,50 0,20 0,20 1,50 0,25 3,50 0,00 0,70 0,00 2,50 13,35<br />
Friches 0,00 0,20 0,00 0,00 0,25 0,00 0,00 3,50 0,00 0,00 0,00 0,00 3,95<br />
Prairies 0,00 0,00 0,00 2,25 0,50 4,25 0,20 1,50 1,50 0,00 0,00 0,00 10,20<br />
Mares temporaires<br />
et bords des oueds<br />
et ruisseaux 0,35 0,75 1,00 0,50 1,50 0,50 0,75 1,20 0,20 0,20 0,75 0,10 7,80<br />
Immondices 0,00 0,00 1,50 0,75 0,25 0,50 0,20 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 3,20<br />
Bois 0,00 0,00 0,00 0,08 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,08<br />
X 0,60 0,18 0,50 0,59 0,74 1,09 0,23 1,40 0,33 0,17 0,02 0,57<br />
σ 0,38 0,10 0,25 0,26 0,26 0,52 0,09 0,51 0,20 9,77 0,02 0,36<br />
Total mois 4,85 1,45 4,00 4,03 5,95 8,75 1,90 11,20 2,70 1,40 0,75 4,60 51,58<br />
Total saisons 6,30 13,98 21,85 4,85 4,60 51,58<br />
Cependant, les effectifs du Héron gardebœufs<br />
diminuent sensiblement en automne et<br />
leur distribution devient irrégulière, et c’est<br />
sans doute pour cela qu’en cette saison la fréquentation<br />
des prairies et des décharges<br />
devient nulle, et celle des friches et mares<br />
temporaires faible.<br />
En hiver, la plupart des biotopes s’appauvrissent<br />
en proies potentielles, et les Hérons<br />
garde-bœufs qui restent dans la vallée du<br />
Sébaou fréquentent les mares temporaires, les<br />
prairies et les décharges. Les mares temporaires<br />
et surtout les prairies humides offrent à<br />
ce moment une abondante faune de coléoptères<br />
aquatiques et d’amphibiens. Les<br />
décharges publiques, que les Hérons gardebœufs<br />
fréquentent au maximum en hiver, abritent<br />
une importante faune de coléoptères<br />
coprophages et détritivores. Bien que plutôt<br />
pauvres en hiver, les vergers et les cultures<br />
basses offrent cependant une petite faune utilisable<br />
sous la forme de coléoptères et d’orthoptères<br />
hivernant à l’état adulte. Il en est de<br />
même des labours, qui connaissent une baisse<br />
de fréquentation, bien qu’ils offrent encore<br />
une faune importante, par exemple de rongeurs<br />
et d’orthoptères. En début d’hiver, des<br />
troupes allant jusqu’à 80 Hérons garde-bœufs,<br />
parfois accompagnés de Cigognes blanches et<br />
de Goélands argentés Larus argentatus, ont<br />
été observés cherchant ces proies mises au<br />
jour par la charrue. Toujours en hiver, le<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
garde-bœufs ne s’aventure que très rarement<br />
dans les maquis et les bosquets, où il semble<br />
attiré par le bétail.<br />
Au printemps, les proies sont généralement<br />
abondantes, et le Héron garde-bœufs fréquente<br />
beaucoup les prairies hautes, où il<br />
trouve tant des orthoptères que des coléoptères.<br />
À ce moment, les labours sont dans la<br />
région aussi intense qu’en automne, et,<br />
comme à cette saison, on peut l’observer suivant<br />
la charrue en compagnie de Goélands<br />
argentés et de Cigognes blanches. Il fréquente<br />
aussi les friches, les cultures basses et les<br />
mares temporaires, mais a tendance à délaisser<br />
les décharges.<br />
En été, au contraire, le Héron garde-bœufs ne<br />
chasse plus guère que dans les cultures basses<br />
irriguées et dans les prairies. Dans la vallée<br />
du Sébaou, ces milieux sont très étendus et<br />
riches en proies, notamment les insectes dont<br />
le maximum d’abondance se situe de juillet à<br />
octobre, à un moment où les autres sources de<br />
nourriture ont tendance à devenir moins abondantes<br />
et même à se tarir. À cette époque, le<br />
Héron garde-bœufs fréquente aussi beaucoup<br />
les biotopes humides, notamment le bord des<br />
oueds, où il vient boire et chasser des proies<br />
enfouies dans le sable, comme des dermaptères,<br />
des coléoptères dytiscidés et de rares<br />
reptiles. Enfin, il visite les quelques labours<br />
encore effectués en cette saison.<br />
21
MOHAMED BOUKHEMZA, NABILA BOUKHEMZA-ZEMMOURI, JEAN-FRANÇOIS VOISIN, BELKACEM BAZIZ<br />
22<br />
Composition des régimes alimentaires<br />
de la Cigogne blanche<br />
et du Héron garde-bœufs<br />
déterminée par observation directe<br />
Numériquement, les insectes représentent les<br />
deux tiers des proies capturées par la Cigogne<br />
blanche, mais ne comptent cependant que<br />
pour une part infime de la biomasse ingérée<br />
(tableau 3). Ce sont surtout les espèces épigées<br />
qui sont prélevées, représentant près de<br />
la moitié des captures. Les lombrics sont<br />
assez bien représentés tant en nombre (près<br />
d’une proie sur cinq) qu’en biomasse<br />
(10,5 %). Capturés en faible quantité, les<br />
insectes souterrains et aquatiques représentent<br />
une biomasse très faible. Les myriapodes sont<br />
représentés par des effectifs et une biomasse<br />
négligeables. Les vertébrés, bien que faiblement<br />
représentés en nombre avec un peu plus<br />
d’une capture sur dix, représentent à eux seuls<br />
les trois quarts de la biomasse ingérée<br />
(84,82 %), avec surtout des batraciens.<br />
Les insectes épigés représentent un peu moins<br />
de la moitié des proies capturées par le Héron<br />
garde-bœufs, mais moins d’un dixième de la<br />
masse totale. Ils sont capturés dans tous les<br />
milieux fréquentés. En revanche, les lombrics<br />
et les batraciens, qui constituent respectivement<br />
plus du quart et de la moitié des proies<br />
capturées en terme de biomasse, ne représentent<br />
qu’une proportion très faible, voire négligeable<br />
du nombre des captures. Ils proviennent<br />
exclusivement des prairies humides et<br />
des labours. Les insectes aquatiques sont<br />
encore moins représentés, tant en nombre<br />
qu’en biomasse. Bien que représentant plus<br />
du quart des proies, les insectes aériens ne<br />
représentent qu’une biomasse négligeable. Ils<br />
proviennent de tous les milieux, mais sont<br />
capturés essentiellement dans les friches. Les<br />
insectes souterrains ne représentent qu’un<br />
dixième des proies capturées, mais une biomasse<br />
comparable à celle des insectes épigés.<br />
Ils sont capturés uniquement dans les friches<br />
et les labours.<br />
Fluctuations mensuelles de l’effort<br />
de capture de la Cigogne blanche<br />
et du Héron garde-bœufs<br />
Le nombre moyen de proies capturées par<br />
minute par la Cigogne blanche baisse de mars<br />
à avril puis augmente et culmine en mai<br />
(tableau 4). Chez le Héron garde-bœufs, la<br />
valeur la plus élevée est atteinte au mois<br />
d’avril, suivi par les mois de mars et mai<br />
(tableau 5). Chez ces deux espèces, les valeurs<br />
maximum coïncident avec l’élevage des<br />
jeunes, quand les besoins énergétiques sont<br />
les plus élevés, et les minimums après l’émancipation<br />
des juvéniles. La reprise constatée en<br />
juillet pour la cigogne correspond à l’engraissement<br />
préalable à la migration.<br />
Parallèlement, le poids sec des proies ingérées<br />
par minute par la Cigogne blanche et le Héron<br />
garde-bœufs atteint ses valeurs les plus élevées<br />
pendant l’élevage des jeunes, et les plus<br />
basses après l’émancipation de ceux-ci. Une<br />
légère reprise s’observe encore en juillet chez<br />
la Cigogne blanche. La taille des proies per-<br />
Tableau 3 <strong>–</strong> Composition des régimes alimentaires de la Cigogne blanche et du Héron garde-bœufs d’après les observations directes<br />
(n : nombre de spécimens ; b : biomasse (poids sec en g) ; n % et b % : abondance relative en nombre et en biomasse du<br />
taxon considéré).<br />
Table 3 <strong>–</strong> Composition of the diets of the white Stork and Cattle Egret obtained after direct observations<br />
(n: number of specimens; b: biomass (dry weight in g); n% and b%: relative frequency and biomass percentage).<br />
Cigogne blanche Héron garde-bœufs<br />
Taxons n n% b en g b% n n% b en g b%<br />
Vertebrata 39 13,88 84,82 12 1,77 56,54<br />
Amphibia 33 11,74 148,50 75,64 12 1,77 54,00 56,54<br />
Aves, œufs de Columbidés 3 1,07 0 0,00 0,00 0,00<br />
Mammalia sp. ind. 3 1,07 18,00 9,17 0 0,00 0,00 0,00<br />
Invertebrata 242 86,12 15,18 667 98,24 43,42<br />
Annelida, Lumbricidae 50 17,79 22,50 11,46 60 8,84 27,00 28,29<br />
Myriapoda 4 1,42 1,68 0,85 0 0,00 0,00 0,00<br />
Insecta 188 66,90 2,87 607 89,40 15,14<br />
Insectes terrestres 1<strong>32</strong> 46,97 3,96 2,02 295 43,45 8,85 9,27<br />
Insectes aquatiques 20 7,12 0,60 0,30 52 7,66 1,56 1,63<br />
Insectes souterrains 36 12,81 1,08 0,55 72 10,60 2,16 2,26<br />
Totaux et pourcentages 281 100,00 196,<strong>32</strong> 100,00 679 100,00 95,45 100,00<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Écologie trophique de la Cigogne blanche (Ciconia ciconia) et du Héron garde-bœufs (Bubulcus ibis) en Kabylie (Algérie)<br />
Tableau 4 <strong>–</strong> Variations mensuelles de la moyenne des paramètres de l’effort de capture de la Cigogne blanche<br />
(X : moyenne arithmétique ; σ : écart type de la moyenne ; C.V. : coefficient de variation).<br />
Table 4 <strong>–</strong> Monthly variations of the average of the feeding effort parameters of the white Stork<br />
(X: arithmetic mean; σ: standard deviation; C.V.: variation coefficient).<br />
Mois III IV V VI VII X σ C.V.<br />
Paramètres<br />
Nombre de proies/mn 3,20 3,00 4,30 1,20 2,70 2,88 0,49 34,68<br />
Poids sec (g/mn) 0,14 0,24 0,08 0,02 0,06 0,10 3,82 70,85<br />
Pourcentage d’échecs/mn 37,25 25,00 28,33 47,80 54,23 38,52 5,57 28,93<br />
Nombre de pas/mn 47,80 97,70 36,70 31,40 30,20 43,36 15,44 71,25<br />
Tableau 5 <strong>–</strong> Variations mensuelles de la moyenne des paramètres de l’effort de capture du Héron garde-bœufs<br />
(X : moyenne arithmétique ; σσ : écart type de la moyenne ; C.V. : coefficient de variation).<br />
Table 5 <strong>–</strong> Monthly variations of the average of the feeding effort parameters of Cattle Egret<br />
(X: arithmetic mean; σσ: standard deviation; C.V.: variation coefficient).<br />
Mois III IV V VI VII X σ C.V.<br />
Paramètres<br />
Nombre de proies/mn 5,00 6,20 4,86 2,80 1,33 4,03 0,87 43,09<br />
Poids sec (g/mn) 0,23 0,35 0,24 0,07 0,03 0,18 5,89 64,08<br />
Pourcentage d’échecs/mn 9,58 3,12 8,64 8,49 8,90 7,74 1,17 30,24<br />
Nombre de pas/mn 26,26 27,80 24,90 25,30 20,60 21,37 4,71 44,16<br />
met d’expliquer une partie de ces variations :<br />
de mars à mai, des lombrics atteignant 0,42 g<br />
de poids sec par individu sont fréquents parmi<br />
les proies des deux espèces, et absents en juin<br />
et juillet.<br />
Chez la Cigogne blanche, le pourcentage<br />
moyen d’échecs par minute baisse de mars à<br />
avril puis augmente pour culminer en juillet.<br />
Chez le Héron garde-bœufs au contraire, ce<br />
paramètre est presque constant, avec cependant<br />
des valeurs un peu plus fortes en mars,<br />
mai, juin et juillet. La plus faible se situe en<br />
avril quand l’oiseau consomme davantage de<br />
lombrics, faciles à repérer et à capturer.<br />
Le nombre moyen de pas par minute effectués<br />
par les deux espèces au gagnage augmente à<br />
partir de mars pour culminer en avril et<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
atteindre un minimum en juillet. Le maximum<br />
printanier se produit lorsque les oiseaux suivent<br />
la charrue pour se nourrir, d’où une forte<br />
dépense d’énergie. Le minimum estival correspond<br />
à la période de post-reproduction, et<br />
peut s’interpréter comme une baisse de l’effort<br />
de chasse.<br />
Fluctuations de l’effort de capture<br />
de la Cigogne blanche<br />
et du Héron garde-bœufs<br />
en fonction des biotopes fréquentés<br />
Le nombre moyen de proies capturées par<br />
minute par la Cigogne blanche est très élevé<br />
dans les biotopes humides, et au contraire le<br />
plus faible dans les vergers (tableau 6). Pour<br />
Tableau 6 <strong>–</strong> Variations de l’effort de capture de la Cigogne blanche en fonction des biotopes fréquentés<br />
(X : Moyenne arithmétique ; σσ : écart type de la moyenne ; C.V. : coefficient de variation).<br />
Table 6 <strong>–</strong> Variations of the feeding effort of the white Stork according to the attended biotopes<br />
(X: arithmetic mean; σσ: standard deviation; C.V.: variation coefficient).<br />
Biotopes Labours Cultures Vergers Prairies Friches Milieux Immondices X σ C.V.<br />
humides<br />
Paramètres<br />
Nombre de proies/mn 2,33 2,75 1,26 1,77 2,81 4,70 2,87 2,64 0,41 38,11<br />
Poids sec (g/mn) 0,45 0,08 0,05 0,03 0,14 0,08 0,06 0,12 0,05 106,66<br />
Pourcentage d’échecs/mn 42,90 36,36 52,38 58,75 71,17 48,93 84,91 56,48 6,34 27,52<br />
Nombre de pas/mn 65,71 <strong>32</strong>,20 35,66 26,90 16,94 16,10 2,40 27,98 7,58 66,41<br />
23
MOHAMED BOUKHEMZA, NABILA BOUKHEMZA-ZEMMOURI, JEAN-FRANÇOIS VOISIN, BELKACEM BAZIZ<br />
Tableau 7 <strong>–</strong> Variations de l’effort de capture en fonction des biotopes fréquentés par le Garde-bœufs dans le Haut Sébaou<br />
(X : moyenne arithmétique ; σσ : écart type de la moyenne ; C.V. : coefficient de variation )<br />
Table 7 <strong>–</strong> Variations of the feeding effort parameters according to the biotopes attended by the Cattle Egret in High Sébaou<br />
(X: arithmetic mean; σσ: standard deviation; C.V.: variation coefficient).<br />
24<br />
Biotopes Labours Cultures Vergers Prairies Friches Milieux Immondices X σ C.V.<br />
humides<br />
Paramètres<br />
Nombre de proies/mn 3,66 3,05 1,22 2,43 5,83 3,58 3,25 3,35 0,52 38,58<br />
Poids sec (g/mn) 0,46 0,05 0,02 0,06 0,21 0,05 0,05 0,12 6,00 114,41<br />
Pourcentage d’échecs/mn 1,61 2,20 3,20 6,53 4,11 8,43 2,90 4,14 0,93 55,30<br />
Nombre de pas/mn 19,13 18,20 15,00 16,66 30,25 14,91 6,00 13,30 2,33 42,98<br />
le Héron garde-bœufs, la valeur la plus élevée<br />
est notée dans les friches, où sont prises de<br />
nombreuses petites proies, et plus faible dans<br />
les terrains fauchés (tableau 7). Variable selon<br />
les milieux, le nombre de proies capturées par<br />
minute n’est pas lié au poids sec ingéré. Ceci<br />
s’explique tant par des différences de la taille<br />
des proies que par leur abondance dans les<br />
différents milieux.<br />
En ce qui concerne la biomasse ingérée, les<br />
biotopes les plus favorables pour les deux<br />
espèces sont les labours où elles trouvent surtout<br />
de grosses proies peu mobiles comme les<br />
lombrics, et donc un apport énergétique fort.<br />
Pour la Cigogne blanche, les décharges, les<br />
vergers et les prairies sont les sites de gagnage<br />
les moins favorables. Ce sont les milieux<br />
humides et les terrains fauchés qui conviennent<br />
le moins au Héron garde-bœufs, qui ne<br />
les fréquente que pendant la période de postreproduction,<br />
lorsque son activité alimentaire<br />
est la plus faible.<br />
Chez la Cigogne blanche, la plus forte valeur<br />
du pourcentage moyen d’échecs par minute<br />
est enregistrée dans les friches, où l’herbe<br />
haute la gêne pour chasser. Au contraire, le<br />
plus grand taux d’échecs est enregistré pour<br />
le Héron garde-bœufs dans les milieux<br />
humides où il recherche des proies aquatiques<br />
difficiles à capturer. Le taux d’échecs par<br />
minute est faible chez les deux espèces dans<br />
les labours, là où elles capturent des proies<br />
souterraines mises à jour par la charrue,<br />
comme les lombrics. Leur efficacité y est<br />
donc meilleure.<br />
C’est dans les décharges que la Cigogne<br />
blanche effectue le moins de pas par minute,<br />
et en suivant les charrues dans les labours<br />
qu’elle en effectue le plus. Au contraire, c’est<br />
dans les friches, alors qu’il accompagne le<br />
bétail et chasse les petits animaux effrayés par<br />
ce dernier que le Héron garde-bœufs en effectue<br />
le plus. Un nombre de pas par minute plus<br />
important se traduit par une dépense d’énergie<br />
plus forte, mais qui peut être largement<br />
compensée par un nombre de prises plus<br />
importantes. Le faible nombre de pas par<br />
minute enregistré en particulier chez le gardebœufs<br />
dans les milieux humides paraît essentiellement<br />
dû à la difficulté d locomotion dans<br />
ce milieu.<br />
Discussion<br />
En une même localité, les indices de fréquentation<br />
des milieux par la Cigogne<br />
blanche et le Héron garde-bœufs varient d’une<br />
saison à l’autre en fonction des disponibilités<br />
alimentaires, qui sont elles-mêmes fonction<br />
du cycle biologique des proies.<br />
La Cigogne blanche trouve la plus grande partie<br />
de son alimentation dans les prairies, les<br />
mares temporaires, les terrains labourés et les<br />
cultures qu’elle fréquente toute l’année. Les<br />
autres milieux, comme les décharges<br />
publiques, ne le sont qu’en hiver. On retrouve<br />
ce schéma de fréquentation dans les pays<br />
européens : au Danemark, les exploitations<br />
agricoles extensives sont visitées à 63 % et<br />
intensives à 37 % (Skov 1991), en Allemagne<br />
du Nord, les cigognes exploitent de préférence<br />
les habitats à végétation basse et ceux<br />
où des travaux agricoles sont en cours (Thomsen<br />
1995 ; Thomsen & Struwe 1994). Dans le<br />
nord-est de la France, ce sont les prairies,<br />
notamment les prairies de fauche, et les étangs<br />
qui constituent les milieux préférentiels<br />
(Coppa 1991, Lestan 1991). En Espagne, de<br />
fortes concentrations de cigognes se forment<br />
sur les décharges pendant la période d’hivernage<br />
(Marchamaldo de Blas 1995). Ces choix<br />
semblent dictés par de bonnes conditions de<br />
détection des proies, ainsi que par la possibi-<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Écologie trophique de la Cigogne blanche (Ciconia ciconia) et du Héron garde-bœufs (Bubulcus ibis) en Kabylie (Algérie)<br />
lité de se déplacer sans être entravé par la<br />
végétation. Ces dernières années, on a<br />
observé toujours plus de cigognes qui cherchaient<br />
leur nourriture sur les dépôts d’ordures.<br />
C’est peut-être dans le nombre croissant<br />
de ces décharges publiques et dans la<br />
destruction des ressources naturelles d’alimentation<br />
des cigognes qu’il faut voir les<br />
causes du changement de comportement de<br />
ces oiseaux (Martinez Rodríguez & Fernández<br />
1995). D’après Martinez Rodríguez<br />
(1995), les décharges publiques constituent<br />
des ressources alimentaires nouvelles en<br />
Espagne pour la Cigogne blanche, les milans,<br />
les mouettes, les étourneaux, les renards, les<br />
sangliers et les goélands.<br />
En Allemagne (région de l’Elbe moyen),<br />
Dziewiaty (1994) a noté que les cigognes fréquentent<br />
assidûment les prairies (> 85 %),<br />
surtout les pâturages humides. De même dans<br />
le nord-est de la Pologne, les lombrics sont<br />
consommés dans les pâturages et prairies<br />
humides (Pinowski et al. 1991). D’après<br />
Pinowska & Pinowski (1989) en Pologne, la<br />
biomasse consommée par unité de temps est<br />
importante en raison du type de proie capturée<br />
(amphibiens et rongeurs). Il en ressort que<br />
la présence de milieux avec une forte densité<br />
de batraciens et de micromammifères détermine<br />
la distribution des nids et le succès de la<br />
reproduction.<br />
En Kabylie, le Héron garde-bœufs trouve la<br />
plus grande partie de son alimentation dans<br />
les labours, les prairies, les cultures basses,<br />
les zones humides et les mares temporaires,<br />
qui sont fréquentés toute l’année. Par contre,<br />
en Camargue, il est présent toute l’année dans<br />
les marais (Voisin 1991), et les autres milieux<br />
ne sont fréquentés qu’en période de disette,<br />
comme par exemple les décharges (Hafner<br />
1977 ; Franchimont 1985). Les Ardéidés du<br />
delta du fleuve Sénégal, le Héron garde-bœufs<br />
en particulier, exploitent essentiellement les<br />
prairies herbeuses et à un degré moindre les<br />
zones marécageuses (Voisin 1991). Hafner &<br />
Fasola (1992) ont montré que, en France,<br />
Espagne et Italie, le Héron garde-bœufs n’utilise<br />
qu’une gamme assez étroite de biotopes<br />
secs et humides. Partout, il est fortement attiré<br />
par le bétail et les chevaux. Dans la vallée du<br />
Sébaou, sur 500 observations de Hérons<br />
garde-bœufs au gagnage, 72 % se trouvaient<br />
en association avec du bétail, dont 52 % avec<br />
des bovins, 17 % avec des moutons et 3 %<br />
avec des chèvres. Neuf pour cent suivaient des<br />
tracteurs et 1 % des moissonneuses-batteuses.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Dans ses grandes lignes, le régime alimentaire<br />
du Héron garde-bœufs et celui de la Cigogne<br />
blanche se ressemblent beaucoup dans la vallée<br />
du Sébaou. Dans les deux cas, les insectes<br />
dominent largement en nombre toutes les<br />
autres classes animales, tout en ne représentant<br />
qu’une petite partie de la biomasse ingérée.<br />
Les lombrics occupent une bonne place<br />
tant en nombre qu’en biomasse, et les vertébrés,<br />
bien que peu nombreux, comptent à eux<br />
seuls pour la quasi-totalité de la biomasse<br />
ingérée. La même tendance est remarquée par<br />
Struwe & Thomsen (1991) en Allemagne, où<br />
les vertébrés totalisent 75 % de la biomasse<br />
ingérée par la Cigogne blanche. En Allemagne<br />
du Nord, les batraciens et les vers de<br />
terre (Lumbricidés) constituent la plus grande<br />
part de la biomasse ingérée (Thomsen 1995 ;<br />
Thomsen & Struwe 1994). Dans le Dannenberger<br />
Marsch en Basse Saxe, les vertébrés<br />
occupent 80 % en poids du menu de la<br />
Cigogne blanche avec surtout des rongeurs<br />
(Dziewiaty 1992). Au Danemark, la nourriture<br />
exclusive de la Cigogne blanche est composée<br />
de lombrics, de grenouilles, de mammifères<br />
et d’insectes (Skov 1991). La<br />
Cigogne se nourrit en Espagne en période<br />
d’hivernage d’écrevisses Procambarus clarkii<br />
et de carpes Cyprinus carpio présentes en<br />
abondance (Sánchez et al. 1995).<br />
Concernant le régime alimentaire du Héron<br />
garde-bœufs, les insectes terrestres représentent<br />
également l’essentiel des proies capturées<br />
en nombre. Ils sont capturés dans tous les<br />
milieux fréquentés. En revanche, les batraciens<br />
et les lombrics qui constituent l’essentiel<br />
des proies capturées en termes de biomasse,<br />
ne représentent que peu de captures.<br />
Ils proviennent exclusivement des prairies<br />
humides et des labours. La faible proportion<br />
de batraciens dans le Sébaou s’explique par<br />
l’assèchement de la région qui est soumise à<br />
une exploitation intensive des herbages. Britton<br />
& Moser (1982) et Voisin (1991) signalent<br />
en Camargue la présence dans le régime<br />
alimentaire du Héron garde-bœufs de Gambusia<br />
affinis. Le Héron garde-bœufs est un<br />
insectivore (consommant surtout des coléoptères<br />
et des orthoptères) avec une tendance<br />
carnivore plus ou moins marquée suivant les<br />
situations (Bredin 1983), entre autres lorsqu’il<br />
niche, car ses jeunes ont besoin de vertébrés<br />
(Voisin 1991).<br />
Concernant l’effort de capture, la Cigogne<br />
blanche capture en Kabylie, en moyenne,<br />
2,88 proies par minute. En guise de compa-<br />
25
MOHAMED BOUKHEMZA, NABILA BOUKHEMZA-ZEMMOURI, JEAN-FRANÇOIS VOISIN, BELKACEM BAZIZ<br />
26<br />
raison, en Allemagne, elle capture en<br />
moyenne 1,6 proie par minute, et jusqu’à 24<br />
par minute lorsque la nourriture est très abondante<br />
(Lohmer et al. 1980 in Pinowska &<br />
Pinowski 1989). Selon Struwe & Thomsen<br />
(1991), toujours en Allemagne, l’effort de<br />
capture varie d’un mois à un autre et en fonction<br />
des milieux. À titre d’exemple, le nombre<br />
de proies capturées/mn est de 9,1 dans les<br />
prés et prairies (soit 7,1 g/mn). En Allemagne<br />
du Nord, le succès de capture des proies était<br />
le plus élevé sur les prés fauchés et les terres<br />
ouvertes mais ce type d’habitat n’est disponible<br />
que temporairement et ne permet pas de<br />
couvrir les besoins alimentaires durant toute<br />
la période de reproduction (Thomsen 1995 ;<br />
Thomsen & Struwe 1994). Selon Carrascal et<br />
al. (1990), le « peck success » est de 60 %.<br />
Dans le Dannenberger Marsch en Basse Saxe,<br />
la Cigogne blanche consomme en moyenne<br />
dans les prairies humides environ 5 g de<br />
proies par mn (Dziewiaty 1992).<br />
Les variations de l’effort de capture en fonction<br />
des biotopes chez le Héron garde-bœufs<br />
montrent que les biomasses ingérées les plus<br />
élevées sont prises dans les labours, et les<br />
moins élevées dans les terrains fauchés et les<br />
milieux humides. Les milieux qui permettent<br />
des biomasses ingérées moyennes pour un<br />
effort de capture moyen sont les terrains fauchés.<br />
L’effort de capture exprimé par le<br />
nombre de pas est maximal dans les friches.<br />
L’efficacité de chasse exprimée par le pourcentage<br />
d‘échecs est maximale dans les<br />
labours et minimale dans les milieux humides.<br />
Les seules données existantes pour les besoins<br />
alimentaires du Héron garde-bœufs proviennent<br />
du travail de Siegfried (1969) réalisé en<br />
Afrique du Sud sur des oiseaux captifs. Ces<br />
oiseaux nourris de viande fraîche ont consom -<br />
mé en moyenne sur 114 jours : 68 g/jour/individu,<br />
ce qui représente une consommation<br />
journalière correspondant à environ 18 % du<br />
poids de l’oiseau. Taux voisin de celui<br />
observé chez les oiseaux captifs ayant peu de<br />
dépenses énergétiques. Le maximum de<br />
consommation correspond comme on devait<br />
s’y attendre à l’hiver (pour des oiseaux<br />
n’ayant pas de jeunes à nourrir). Si l’on transcrit<br />
cette consommation moyenne en calories,<br />
on arrive à une ingestion de 105 kcal/jour/<br />
individu, ce qui est logiquement nettement<br />
supérieur aux valeurs du métabolisme basal<br />
que l’on peut calculer d’après la formule proposée<br />
par King & Farner in Bredin (1983) et<br />
qui donne un métabolisme basal de 36 kcal/<br />
jour/oiseau.<br />
Les résultats de l’étude permettent de formuler<br />
certaines recommandations à appliquer<br />
pour la conservation des habitats de la<br />
Cigogne blanche et du Héron garde-bœufs en<br />
Algérie, à l’instar de ce qui est fait pour la<br />
Cigogne blanche au Danemark (Skov 1991).<br />
En Suisse, la conservation de la Cigogne est<br />
soutenue par une politique régionale s’étendant<br />
au paysage tout entier : extensification de<br />
l’agriculture et constitution de réseaux de biotopes<br />
; entretien ou exploitation extensive des<br />
surfaces naturelles, mesures de compensation<br />
écologique ; revitalisation écologique de parcelles<br />
appartenant à l’État ; promotion de<br />
l’agriculture biologique ; intégration de la<br />
revitalisation de surfaces cultivées et des<br />
cigognes blanches dans le cadre d’exploitations<br />
sélectionnées (Zingg 1995). En Algérie,<br />
les ressources alimentaires doivent également<br />
être disponibles continuellement dans les<br />
environs immédiats des nids ; pour remplir<br />
ces conditions, il faut une mosaïque de petites<br />
parcelles de prés exploités en continu durant<br />
toute la saison de reproduction ; l’inondation<br />
périodique de prairies extensives doit être réalisée<br />
à proximité de sites de reproduction des<br />
batraciens ; un réseau de friches et d’autres<br />
structures fonctionnant comme réservoir de<br />
proies variées doit être réalisé. À ce propos,<br />
Hafner et al. (1997) ont montré que la distribution<br />
des colonies d’oiseaux d’eau n’était<br />
pas le fruit du hasard ; elle dépend de l’étendue<br />
et de la qualité des zones propices à l’alimentation.<br />
C’est dans ces zones que l’on doit<br />
veiller au maintien et à la gestion des bosquets<br />
et des bois utilisés traditionnellement par les<br />
Ardéidés. C’est pour cela que la protection et<br />
la gestion des sites de reproduction sont des<br />
mesures importantes. Dans certains secteurs<br />
méditerranéens, des plantations pourraient<br />
s’avérer nécessaires à moyen terme, comme<br />
cela se fait déjà avec succès en Italie et<br />
ailleurs (Fasola & Alieri 1992 ; Hafner &<br />
Fasola 1997 ; Kushlan & Hafner 2000).<br />
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(Schweiz): 143-145.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Priority Zones<br />
for <strong>Mediterranea</strong>n protected<br />
agro sylvo pastoral landscapes<br />
Les zones prioritaires<br />
pour les paysages agro-sylvo-pastoraux méditerranéens<br />
Abstract<br />
The conservation of <strong>Mediterranea</strong>n protected<br />
agro sylvo pastoral landscapes very often has to<br />
reconcile conflicting forces related to socio-economic<br />
interests on the one hand and the needs<br />
of biodiversity protection on the other. These<br />
latter can be relevant in defining the environmental<br />
ranges and the biological constraints on<br />
which a sustainable use of protected landscapes<br />
should be developed. In this regard, the design<br />
of protected areas and their zoning play a pivotal<br />
role determining where and which activities<br />
should or should not be carried out. This<br />
paper considers two neighbouring parks in<br />
southern Italy, both characterized by large<br />
expanses of <strong>Mediterranea</strong>n steppe grasslands<br />
and inhabited by the largest Italian population<br />
of the lesser kestrel (Falco naumanni). In the<br />
study area, the lesser kestrels nest mainly in the<br />
historical centres of the towns surrounding the<br />
parks and feed in large open areas occupied<br />
mainly by cereal crops and steppe grasslands.<br />
Given the ecological role and the high conservation<br />
value of the lesser kestrel, the design of<br />
the two parks should encompass those areas<br />
needed to preserve the local population. In<br />
order to determine whether steppe variables<br />
(amount and types, at different distances from<br />
nest sites) were significant predictors of the<br />
colony sizes (dependent variables) of the lesser<br />
kestrel, a multiple linear regression analysis was<br />
conducted. The analysis showed colony size to<br />
be correlated significantly with the amount of<br />
steppe within a radius of 7.5 km of the nesting<br />
site. On the basis of these results, we identified<br />
Keywords: conservation, lesser kestrel, park,<br />
zoning.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
and delimited in each park the so-called “Priority<br />
Zones”, that is the zones that should be the<br />
major focus of conservation efforts. We then<br />
compared the boundaries of these “Priority<br />
Zones” with those of the parks, as they were<br />
already defined, highlighting the implications<br />
for biodiversity conservation.<br />
Résumé<br />
La conservation des paysages agro-sylvopastoraux<br />
protégés en Méditerranée doit très<br />
souvent concilier, d’une part, les conflits relatifs<br />
aux intérêts socio-économiques et, d’autre part,<br />
les besoins de protection de la biodiversité. Ces<br />
derniers peuvent constituer des éléments pertinents<br />
dans la définition des mesures environnementales<br />
et des contraintes biologiques à partir<br />
desquelles un usage approprié des territoires<br />
protégés peut être développé.<br />
Dans ce cadre, les projets d’espaces naturels protégés<br />
et la détermination de leurs superficies<br />
jouent un rôle fondamental en déterminant où<br />
et quelles activités devraient ou ne devraient<br />
pas être effectuées. Ce travail considère deux<br />
parcs proches, dans l’Italie méridionale, tous les<br />
deux caractérisés par de grandes surfaces de<br />
steppes méditerranéennes et habitées par les<br />
Massimo TERZI 1 , Marco MARVULLI 2<br />
1. Institute of Plant Genetics, CNR, via Amendola 165/a Bari, Italy<br />
2. Dept. Plant Production Science, University of Bari, via Orabona, 4 Bari, Italy<br />
Address for correspondence: Terzi Massimo, Institute of Plant Genetics,<br />
CNR, via Amendola 165/a Bari, Italy<br />
phone: +39 0805583400 (ext: 242)<br />
fax: +39 0805587566<br />
e-mail: massimo.terzi@igv.cnr.it<br />
Mots clés : conservation, faucon crécerellette,<br />
Méditerranée, parc naturel, zonation.<br />
29
MASSIMO TERZI, MARCO MARVULLI<br />
30<br />
plus grandes populations italiennes de faucon<br />
crécerellette (Falco naumanni). Dans la zone<br />
étudiée, les faucons crécerellettes nichent pour<br />
la plupart dans les centres historiques des villes<br />
autour des parcs et se nourrissent dans des<br />
grandes zones ouvertes, occupées principalement<br />
par les récoltes de céréales et par les prairies.<br />
De par son rôle écologique et la grande<br />
valeur de conservation de cette espèce, le projet<br />
des deux parcs devrait inclure ces zones afin<br />
de préserver la population locale. Afin de déterminer<br />
si les variables de la steppe (superficie et<br />
type, à différentes distances des sites de nidification)<br />
étaient des variables prédictrices significatives<br />
de la taille des colonies de faucons crécerellettes,<br />
une régression linéaire multiple a<br />
été réalisée. Cette étude a démontré que la<br />
taille des colonies était corrélée à l’abondance<br />
de la steppe dans un rayon de 7,5 km autour du<br />
lieu de nidification. Sur la base de ces résultats,<br />
nous avons identifié et délimité dans chaque<br />
parc les « Zones prioritaires », c’est-à-dire les<br />
zones qui devraient être le point crucial des<br />
efforts de conservation. Ensuite nous avons<br />
comparé les limites de ces « Zones prioritaires »<br />
avec celles des parcs, telles qu’elles étaient déjà<br />
définies, en mettant en évidence les implications<br />
pour la conservation de la biodiversité.<br />
Introduction<br />
The <strong>Mediterranea</strong>n Basin, cradle of ancient<br />
civilizations, has a long history of coevolution<br />
between human and biophysical systems<br />
(Naveh & Dan 1973; Naveh 1982). Agro<br />
sylvo pastoral landscapes, such as dehesas or<br />
<strong>Mediterranea</strong>n steppe, are an exemplary synthesis<br />
of this interrelationship. In these landscapes,<br />
moderate interference by traditional<br />
human activities has allowed the preservation<br />
of a high level of biodiversity, with several<br />
threatened species (Delpech 1989; Joffre et al.<br />
1991; Pineda & Montalvo 1995; Suàrez et al.<br />
1997; Blondel & Aronson 1999; Verdù et al.<br />
2000; Le Houérou 2001; Muller 2002; Perrino<br />
et al. <strong>2006</strong>). The importance of these landscapes<br />
is confirmed by the fact that a high<br />
percentage (25%) of <strong>Mediterranea</strong>n protected<br />
areas belongs to the IUCN V category, whose<br />
particular objective is the safeguard of the traditional<br />
people nature interaction (IUCN 1994,<br />
2004; Phillips 2002). However, following<br />
departures from the traditional way of life and<br />
the development of new demographic, economic<br />
and social trends (Naveh 1998), conflicting<br />
views on protected areas may arise,<br />
privileging either conservation or socio-eco-<br />
nomic development issues. A compromise<br />
may lie in the concept of “sustainable use of<br />
protected areas”. According to this concept,<br />
the use of natural resources should take place<br />
within the environmental ranges and constraints<br />
imposed by conservation needs and<br />
not cause a decline in biodiversity (Perrino et<br />
al. <strong>2006</strong>). First, the environmental ranges are<br />
defined through the careful design and zoning<br />
of protected landscapes in order to determine<br />
where and which activities should or should<br />
not be carried out. Several criteria have been<br />
proposed in order to design and zone protected<br />
areas. Among them, the protection of<br />
large native carnivores, i.e. “rewilding”, is one<br />
of the latest advances in the history of scientific<br />
conservation (Soulé & Noss 1998; Soulé<br />
& Terborgh 1999). Obviously, “rewilding” is<br />
not advisable as a primary criterion in the<br />
<strong>Mediterranea</strong>n Basin, where the protection of<br />
ecosystem types and of endemic, rare and<br />
threatened species may take precedence<br />
instead (Noss et al. 1999). However, given the<br />
importance of top predators in top-down regulating<br />
and their controlling role over the<br />
diversity of the lower trophic levels (Soulé &<br />
Terborgh 1999; Terborgh et al. 1999; Schmitz<br />
2003), an approach based on the remaining<br />
<strong>Mediterranea</strong>n top predators, even if not large<br />
carnivores, may yet be considered important<br />
and complementary to the other criteria. The<br />
need to protect remaining top predators partially<br />
corresponds to the keystone species conservation<br />
approach.<br />
This paper takes into consideration the study<br />
case of two neighbouring parks, both sited in<br />
the Murge hills (SE Italy), that harbour the<br />
largest Italian population of the lesser kestrel<br />
(Falco naumanni). The lesser kestrel is a top<br />
predator whose main trophic areas are the<br />
large expansions of <strong>Mediterranea</strong>n steppe<br />
grassland where Pamphagus marmoratus, its<br />
most important prey, lives (Pantone 2001),<br />
while its breeding sites are located in the historical<br />
centres of the towns surrounding the<br />
parks (Palumbo 2001).<br />
In accordance with the criterion of protecting<br />
the remaining <strong>Mediterranea</strong>n top predators,<br />
the purpose of this paper is to identify the<br />
steppe zones that, given the present landscape<br />
structure, require immediate protection and<br />
management in order to preserve and possibly<br />
increase the local population. It is evident<br />
that several factors could threaten the lesser<br />
kestrel. However, with the aim of designing<br />
and zoning the parks, we examine which<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
zones of the steppe range play a pivotal role<br />
for the present population and need to be the<br />
focus of conservation efforts. These zones are<br />
called “Priority Zones”.<br />
The focus on the lesser kestrel is supported by<br />
several reasons. First, it is a top predator and<br />
presumably prevents the demographic explosion<br />
of several phytophagous populations and,<br />
in a broader sense, it influences the regulating<br />
mechanisms of the entire ecosystem. Second,<br />
it has a high international conservation<br />
value (BirdLife International 2004). Third, the<br />
studied area accounts for 70-80% of the total<br />
Italian population (the fourth largest in<br />
Europe), highlighting its importance for<br />
national and international conservation programmes<br />
(Palumbo 2001). Fourth, the lesser<br />
kestrel is recognized as a good target species<br />
for conservation strategies in this kind of<br />
habitat (Tella et al. 1998). Fifth, raptors are<br />
considered indicators of habitat quality and<br />
their inclusion in management and conservation<br />
plans has been already recommended<br />
(Newton 1979; Rodriguez-Estrella et al.<br />
1998).<br />
Study site<br />
The National Park of Alta Murgia and the<br />
Regional Park of Murge Materane (Figures 1a<br />
and 1b) lie in the Murge district, a low mountain<br />
range (Torre Disperata 687 m a.s.l.;<br />
Monte Caccia 679 m a.s.l.) in south east Italy.<br />
The parks offer typical karstic landscapes,<br />
slightly hilly with crops and small and<br />
degraded oak woods at lower altitude and<br />
large areas of pastures and sown lands.<br />
Human settlements are concentrated but the<br />
towns are far one from one another and connected<br />
by a limited, large-mesh road network;<br />
landscape porosity is greater than that of<br />
nearby landscapes (Mininni 1996). The pastures<br />
consist of wide expanses of <strong>Mediterranea</strong>n<br />
steppe grasslands, recently described<br />
by a new endemic alliance, Hippocrepido<br />
glaucae Stipion austroitalicae Forte et Terzi<br />
(Forte et al. 2005), of Scorzonero Chrysopogonetalia<br />
Horvati et Horvat (1956) 1958<br />
(class Festuco Brometea Br.-Bl. et Tx. 1943).<br />
This type of vegetation has been variously<br />
termed with “pseudo steppe”, “seminatural<br />
grassland”, “<strong>Mediterranea</strong>n steppe”, “substeppe”<br />
and so on. We have preferred to refer<br />
to it as “<strong>Mediterranea</strong>n steppe grassland”, or<br />
in abbreviated forms as “steppe grassland” or<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Priority Zones for <strong>Mediterranea</strong>n protected agro sylvo pastoral landscapes<br />
“steppe”, with the aim of indicating grasslands<br />
in a <strong>Mediterranea</strong>n bioclimate dominated<br />
by perennial caespitose grasses, spaced<br />
or not, and populated in particular by xerophytes.<br />
Lesser kestrel<br />
The lesser kestrel is a migratory falcon with<br />
a Palearctic breeding distribution (Biber<br />
1996). Apart a small number of residents in<br />
the south of Spain, the main winter quarters<br />
of the European population are in Africa<br />
(Tella & Forero 2000). The lesser kestrel used<br />
to be one of the most common birds of prey<br />
on the European continent. However, in the<br />
second half of the last century, its population<br />
suffered a dramatic decline (Tella et al. 1998;<br />
Biber 1996). It is now included in the IUCN<br />
Red List of Threatened Species with the status<br />
of “vulnerable” because the world population<br />
has probably declined by more than<br />
30% in the last 10 years and a similar trend is<br />
predicted for the coming decade (BirdLife<br />
International 2004). This species is mentioned<br />
in Annex I of the Bird Directive, and also in<br />
the Bern Convention, Bonn Convention,<br />
CITES and in the African Convention on the<br />
Conservation of Nature and Natural<br />
Resources. The main ecological causes of the<br />
population decline have been identified in the<br />
relatively recent changes in structural (and<br />
functional) aspects of the rural landscapes<br />
inhabited by this falcon. The reduction in the<br />
extent and quality of its foraging area is considered<br />
the main cause of its demographic<br />
trend (Donazar et al. 1993; Parr et al. 1995;<br />
Biber 1996; Bustamante 1997; Tella et al.<br />
1998; Liven-Schulman et al. 2004; Franco &<br />
Sutherland 2004). The lesser kestrel prefers<br />
warm or hot areas with short vegetation, such<br />
as pastures and steppe-like habitats, where it<br />
can easily find its prey, consisting of invertebrates<br />
(Gryllidae, Acrididae, Tettigoniidae,<br />
Gryllotalpidae and Coleoptera), chiefly large<br />
Orthoptera and lizards and small mammals<br />
(Biber 1996). The relationships between the<br />
lesser kestrel and its foraging sites have been<br />
studied by direct and indirect (radio-tracking<br />
procedures) observations in different geographical<br />
contexts (Donazar et al. 1993; Parr<br />
et al. 1995, 1997; Bustamante 1997; Tella et<br />
al. 1998; Franco & Sutherland 2004). All<br />
those studies highlight the importance of<br />
semi-natural grassland as a foraging site but<br />
31
MASSIMO TERZI, MARCO MARVULLI<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Study area (1a); boundaries of the parks and steppe-grassland range (shaded areas) in the study area (1b);<br />
circles of 7.5 km radius around the nest sites (1c); priority zones in the south-eastern part of the Alta Murgia park (1d).<br />
<strong>32</strong><br />
also show different behaviours in relation to<br />
local landscape structures (Franco & Sutherland<br />
2004).<br />
The European population is estimated at<br />
15000-20000 pairs. In decreasing order, the<br />
largest populations are those of Spain, Turkey,<br />
Greece and Italy (Biber 1996). In Italy, the<br />
Murge hills are the most important breeding<br />
site with about 2000 pairs, that is 70-80% of<br />
the total for Italy (Palumbo 2001). Here, the<br />
lesser kestrel nests mainly in the historical<br />
centre of towns in old buildings or single<br />
trees, while it feeds in the large open areas<br />
around the towns covered mainly by cereal<br />
crops and steppe-grasslands (Palumbo 2001).<br />
Methods<br />
The overall features of the Murge steppes are<br />
in some ways close to garrigue and pseudogarrigue;<br />
in others, especially at the edge of<br />
the range, the grasslands take on a savannahlike<br />
appearance. As the increasing cover of<br />
shrubs and trees can reduce steppe foraging<br />
value (Donzar et al. 1993; Biber 1996; Bustamante<br />
1997; Tella et al. 1998; Franco &<br />
Sutherland 2004), according to Bianco<br />
(1962), we distinguished three physiognomic<br />
steppe types: (i) shrub steppe (S-steppe), with<br />
scattered shrubs; (ii) steppe woodland (Wsteppe),<br />
with scattered small trees (tree cover<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
10%); and (iii) barren steppe (B-steppe),<br />
without shrubs and trees.<br />
Starting from aerial photographs taken in<br />
1998, we digitized and georeferenced the<br />
range of the three types of steppe in the study<br />
area using GIS technology (Figure 1b).<br />
Adding the types, we obtained another three<br />
categories: barren plus shrub steppe (BSsteppe);<br />
shrub steppe plus steppe woodland<br />
(SW-steppe); and total steppe cover (Tsteppe).<br />
Given that the steppes harbour the<br />
main prey of the lesser kestrel and represent<br />
its most important trophic areas, we assumed<br />
their extents to be a useful surrogate for food<br />
resources. Moreover, we also considered the<br />
distances of foraging areas from the nesting<br />
sites as distance could play an important role<br />
in the balance between the energy gained<br />
from prey and the energy employed to find it.<br />
In order to determine whether steppe variables<br />
(extent and types, and at different distances<br />
from nest sites) were significant predictors of<br />
the colony sizes (dependent variables), a multiple<br />
linear regression analysis (MLR) was<br />
conducted.<br />
Palumbo (2001) estimated the sizes of the<br />
colonies in the Murge district in 1997 and<br />
1998. We performed three sets of analyses<br />
using, separately, the estimated number of<br />
pairs (pre-reproductive census) of 1997, 1998<br />
(Table 1) and their average. However, the<br />
results were not significantly different. Therefore,<br />
we report only the analysis performed<br />
using the average.<br />
In its pre-reproductive stage, the lesser kestrel<br />
travels 11-13 km to reach foraging areas<br />
(Liven-Schulman et al. 2004). Therefore, we<br />
considered the surfaces of the three steppe<br />
types within a 12.5 km of radius of every<br />
colony. These surfaces were then divided into<br />
five adjoining circular crowns (the first is a<br />
circle), each one 2.5 km in width. As the distances<br />
between colonies were not always farther<br />
than 25 km, we assumed that a given<br />
steppe area reachable by two or more subpopulations<br />
was used mainly but not exclusively<br />
by the nearest one. Every time two or more<br />
subpopulations potentially shared a steppe<br />
area, this was divided in percentages among<br />
them, using the inverse of the mean radius of<br />
every circular crown. In this way, we obtained<br />
the (potentially useful) steppe areas inside<br />
the five circular crowns around every nest site<br />
for the categories considered (Table 1).<br />
We performed a MLR between the logarithm<br />
of the census data (dependent variable) and<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Priority Zones for <strong>Mediterranea</strong>n protected agro sylvo pastoral landscapes<br />
the logarithm of the steppe areas (explanatory<br />
variables) in the five crowns for each category.<br />
The logarithmic transformation of both<br />
variables was obtained by applying the Box-<br />
Cox (1964) method. For each steppe category,<br />
the explanatory variables were indicated as<br />
x 1 <strong>–</strong> x 5 in relation to the five circular crowns.<br />
Using a stepwise procedure, we tested all the<br />
possible models with the explanatory<br />
variables, from a simple linear regression for<br />
each variable to all their possible combinations.<br />
We selected the ones whose partial<br />
regression coefficients were significant. We<br />
did not consider the meaningless models from<br />
an ecological point of view, such as those<br />
relating to two or more non-consecutive circular<br />
crowns.<br />
The only variables with partial regression<br />
coefficients significantly different from zero<br />
were x 2 and x 3 of the categories including the<br />
barren steppes (B-, BS- and T-steppe). However,<br />
owing to collinearity, in the MLRs with<br />
only these two variables, their partial regression<br />
coefficients were not significantly different<br />
from zero. Therefore, we grouped the<br />
data of the circular crowns 2.5-5 and 5-7.5 km<br />
and obtained a new variable, indicated as x 23 .<br />
Results<br />
Results referring to shrub steppes and steppe<br />
woodlands both alone and in their reciprocal<br />
combinations (S-steppe, W-steppe and SWsteppe)<br />
were of no statistical importance in<br />
accounting for colony size. For the other categories,<br />
all including the barren steppes (Bsteppe,<br />
BS-steppe and T-steppe), only the partial<br />
regression coefficients of x 2 and x 3 were<br />
significant at the 0.05 level. The simple linear<br />
regressions using, separately, these two computed<br />
variables were always highly significant<br />
but the strength of the relationship was<br />
weaker for x 3 than for x 2 . The new explanatory<br />
variable (x 23 ), grouping together the<br />
steppe surfaces inside the crowns of 2.5-<br />
7.5 km, was always correlated significantly<br />
(p < 0.01) with the dependent variable<br />
(Table 2). In all the cases, the determination<br />
coefficients were relatively high (for x 23 :<br />
r 2 > 0.71), despite the analysis being carried<br />
out without considering other likely important<br />
factors (e.g. factors related to nest sites). Thus,<br />
steppe distribution and extent explain variance<br />
in colony size to a considerable degree. The<br />
results show that the hypothesised relation-<br />
33
MASSIMO TERZI, MARCO MARVULLI<br />
Table I <strong>–</strong> Estimated number of pairs of lesser kestrel (1997 and 1998 census) and steppe area in the five circular crowns around the<br />
nest sites. B-steppe = barren steppe; S-steppe = shrub steppe; W-steppe = woodland steppe; x1-x5 = steppe area in circular<br />
crowns delimitated by the radius 0-2.5 km (circle); 2.5-5 km; 5-7.5 km; 7.5-10 km; 10-12.5 km; number of pairs from Palumbo<br />
(2001).<br />
34<br />
Colonies Number of pairs B-steppe area (ha)<br />
1997 1998 x1 x2 x3 x4 x5<br />
Altamura 850-950 1 000-1 100 231.8 720.0 1 889.3 1 516.9 1 220.6<br />
Gravina 775-825 700-750 58.6 169.8 283.0 643.4 1 765.7<br />
Cassano 130-140 100-120 0.0 2.5 59.1 240.6 398.6<br />
Santeramo 1 050-1 200 950-1 050 0.0 350.5 965.4 396.2 752.6<br />
Gioia 80-100 60-80 0.0 1.9 2.2 0.0 170.5<br />
Minervino 600-700 400-500 26.3 <strong>32</strong>9.6 269.0 486.7 493.2<br />
Matera 1 150-1 200 880-940 340.4 231.8 430.2 307.0 340.4<br />
Montesc. 35-40 53-55 185.4 6.7 76.2 199.9 426.1<br />
Colonies S-steppe area (ha) W-steppe area (ha)<br />
x1 x2 x3 x4 x5 x1 x2 x3 x4 x5<br />
Altamura 0.0 0.0 0.0 93.4 478.6 0.0 0.0 5.9 86.4 809.8<br />
Gravina 0.0 1.9 0.0 0.0 49.7 18.4 37.5 71.5 110.8 0.3<br />
Cassano 28.2 3.6 2.0 62.6 26.0 62.3 99.1 23.7 159.1 230.1<br />
Santeramo 0.0 0.0 73.7 4.8 8.4 9.0 133.1 99.7 59.1 130.2<br />
Gioia 0.0 14.1 0.6 0.0 0.0 0.0 10.9 85.1 163.8 313.5<br />
Minervino 687.9 777.6 1 170.6 1 958.5 1 270.0 12.5 206.9 135.3 25.7 354.0<br />
Matera 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 77.4 <strong>32</strong>.7 54.8 173.6 152.7<br />
Montesc. 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 27.0 43.8 212.4 129.7<br />
ships between colony size and steppe areas<br />
including the barren ones (B-steppe, BSsteppe<br />
and T-steppe) within the 2.5-7.5 km<br />
range can be accepted, while in the other<br />
cases the null hypothesis cannot be rejected.<br />
However, the importance of the area within a<br />
2.5 km radius of the nest sites remains<br />
unclear. In the Murge district, probably<br />
because of the expansion of buildings and the<br />
development of human activity on the edges<br />
of towns, lesser kestrels find suitable foraging<br />
conditions only at a certain distance from the<br />
built-up area.<br />
A comparison of steppe surfaces up to 7.5 km<br />
from the breeding sites with the ones included<br />
inside the park boundaries yielded two<br />
different situations. The Murge Materane park<br />
includes the bulk of the steppe of its Priority<br />
Zones, while the Alta Murgia park does not<br />
include almost 50% of the steppe (and 70%<br />
of the barren steppe alone) of the Priority<br />
Zones (Figures 1c and 1d).<br />
Discussion<br />
The design of a park should encompass all the<br />
areas of a certain relevance to protecting biodiversity,<br />
and zoning should differentiate priority<br />
among zones. With regard to the ecological<br />
requirements of the lesser kestrel, the<br />
results for the Murge district show that the<br />
barren steppe ranges in the circular crowns<br />
(0) 2.5-7.5 km far from the nests are very<br />
important areas, and they were classified as<br />
Priority Zones. Obviously, zoning should be<br />
viewed as a dynamic process, and ongoing<br />
monitoring programmes may lead to successive<br />
refining of park boundaries, zones and<br />
management. Even so, the results suggest the<br />
immediate need to concentrate various conservation<br />
efforts in the identified Priority<br />
Zones. In particular, the steppes around the<br />
smaller colonies (i.e. south-eastern part of the<br />
Alta Murgia park, Figure 1d) deserve specific<br />
attention. In fact, small colonies are more<br />
prone to extinction owing to inbreeding<br />
depression, genetic drift, demographic stochasticity<br />
and random environmental variations<br />
(Shafer 1981). Moreover, given the fact<br />
that lesser kestrel dispersal is more likely to<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
occur from small subpopulations rather than<br />
in the opposite direction (Serrano & Tella<br />
2003), the risk of extinction for the smaller<br />
colonies is further exacerbated by the negative<br />
migration balance. The fact that the<br />
boundaries of the National Park of Alta Murgia<br />
do not include nearly 50% of the steppe<br />
areas of the identified Priority Zone, especially<br />
around the smaller colonies, calls for<br />
particular attention.<br />
This study highlights a different situation<br />
from the ones observed in other geographical<br />
contexts characterized by distinct landscape<br />
structures (e.g. Bustamante 1997; Parr et al.<br />
1997; etc.). In south Portugal, the colonies are<br />
associated with uninhabited buildings, and the<br />
lesser kestrels avoid human settlements,<br />
remaining closer to their nest sites (Franco &<br />
Sutherland 2004). In central Turkey, the percentage<br />
of steppe-grasslands within 1-2 km of<br />
the nest site is associated significantly with<br />
colony size (Parr et al. 1997). In the Murge<br />
district, the lesser kestrel shows a different<br />
behaviour and, consequently, specific priorities<br />
arise. Conservation efforts and economic<br />
resources should focus on three main aspects.<br />
First, the park boundaries (i.e. the legislative<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Priority Zones for <strong>Mediterranea</strong>n protected agro sylvo pastoral landscapes<br />
Tableau 2 <strong>–</strong> Results of regression analyses (explanatory variables: x 2 , x 3 or x 23 ) for the categories barren steppe (B-steppe),<br />
barren plus shrub steppe (BS-steppe) and total steppe cover (T-steppe).<br />
Steppe type variab. r2 F p coeff. S.D. t p confidence limits<br />
(95%)<br />
B-steppe x2 0.85 34.7 0.001 intercept 1.68 0.17 10.1 0.000 1.27 2.09<br />
x2 0.49 0.08 5.9 0.001 0.29 0.69<br />
x3 0.64 10.6 0.018 intercept 1.44 0.36 4.0 0.007 0.56 2.33<br />
x3 0.49 0.15 3.3 0.018 0.12 0.86<br />
x23 0.71 15.0 0.008 intercept 1.28 0.34 3.7 0.010 0.44 2.12<br />
x23 0.52 0.14 3.9 0.008 0.19 0.86<br />
BS-steppe x2 0.80 24.2 0.003 intercept 1.44 0.24 6.0 0.001 0.85 2.04<br />
x2 0.55 0.11 4.9 0.003 0.28 0.83<br />
x3 0.63 10.4 0.018 intercept 1.43 0.37 3.9 0.008 0.53 2.33<br />
x3 0.47 0.15 3.2 0.018 0.11 0.83<br />
x23 0.74 17.4 0.006 intercept 0.99 0.39 2.6 0.044 0.04 1.93<br />
x23 0.61 0.15 4.2 0.006 0.25 0.96<br />
T-steppe x2 0.72 15.6 0.008 intercept 0.73 0.47 1.6 0.173 <strong>–</strong> 0.43 1.88<br />
x2 0.79 0.2 4.0 0.008 0.30 1.28<br />
x3 0.71 14.6 0.009 intercept 0.35 0.59 0.6 0.577 <strong>–</strong> 1.09 1.78<br />
x3 0.85 0.22 3.8 0.009 0.30 1.39<br />
x23 0.73 16.0 0.007 intercept 0.15 0.61 0.3 0.808 <strong>–</strong> 1.33 1.64<br />
x23 0.86 0.21 4.0 0.007 0.33 1.38<br />
measures) should better encompass the Priority<br />
Zones, at least where they overlap the barren-steppe<br />
range. Clearly, if these areas were<br />
fully included within the parks, they would be<br />
specifically protected by laws limiting inappropriate<br />
human activities.<br />
Second, the management of the Priority<br />
Zones should concentrate on the conservation<br />
of B-steppe. Phytohistorical studies have<br />
documented the fact that grazing activities<br />
(mainly extensive sheep pastures) have been<br />
ongoing for thousands of years, since the pre-<br />
Roman age (Amico 1954). The management<br />
of domestic-herbivore grazing has been recognized<br />
as an important conservation strategy<br />
because its intensity and frequency can affect<br />
habitat structure and biodiversity (Noy-Meir<br />
et al. 1989; Bignal & McCracken 1996; Noy-<br />
Meir 1998; Watkinson & Ormerod 2001;<br />
Labaune & Magnin 2002; Verdù et al. 2000;<br />
Verdù & Galante 2002). Our results show the<br />
pivotal role of barren steppe, suggesting that<br />
grazing activities should be managed to<br />
favour this vegetation-structure type. On the<br />
other hand, several studies have demonstrated<br />
how landscape heterogeneity (that is a mosaic<br />
of open grassland, shrub steppe and steppe<br />
35
MASSIMO TERZI, MARCO MARVULLI<br />
36<br />
woodland) can favour biodiversity conservation<br />
in agro-sylvo-pastoral landscapes (e.g.<br />
birds: Delgado & Moreira 2000; snails:<br />
Labaune & Magnin 2002; insects: Steffan-<br />
Dewenter & Tscharntke 2002; Kati et al.<br />
2003; plants: Maestre 2004; and lizards: Martin<br />
& Lopez 2002). However, Atauri and de<br />
Lucio (2001) have emphasized that landscape<br />
heterogeneity should be considered with caution<br />
as a high level of richness could be due<br />
to the greater presence of generalist species.<br />
The third aspect concerns steppe restoration.<br />
Although the re-development of formerly cultivated<br />
fields into <strong>Mediterranea</strong>n steppe is<br />
unlikely or, at least, would take a very long<br />
time (Romermann et al. 2005), the enlargement<br />
of the existing steppes could be favoured<br />
by species and gene flows (Muller et al.<br />
1998). From this point of view, an ex situ<br />
conservation strategy, aimed at accession reintroduction<br />
in the wild, would also support<br />
the process.<br />
Moreover, the identification of the Priority<br />
Zones enables better integration of other<br />
conservation activities with species-level targets.<br />
For example, <strong>Mediterranea</strong>n agro-pastoral<br />
landscapes have an important function in<br />
protecting landraces and, in the studied area,<br />
the conservation of the Altamura lentil (Lens<br />
culinaris Medik. ssp. macrosperma [Baumg.<br />
pro var.] Barul) has been suggested (Perrino<br />
et al. <strong>2006</strong>). Because on-farm strategies are<br />
the best way to safeguard the evolutionary<br />
processes of native genetic resources (Bellon<br />
et al. 1997; Meilleur & Hodgkin 2004), we<br />
believe it is reasonable to locate these interventions<br />
in the park areas but outside the Priority<br />
Zones. In the same way, all the other in<br />
situ conservation measures focused on species<br />
target could be integrated and subordinated to<br />
the conservation needs of the remaining top<br />
predator. The zoning approach based on the<br />
ecological requirements of the remaining<br />
<strong>Mediterranea</strong>n top predator should be used as<br />
a complementary strategy to those focusing<br />
on ecosystems and species targets. From this<br />
point of view, the three criteria could be ordered<br />
in a hierarchical way: first, protection of<br />
ecosystem types (acting as a coarse filter);<br />
second, protection of Priority Zones; and<br />
third, safeguarding of special elements, even<br />
those as yet unprotected (Noss & Scott 1997;<br />
Perrino et al. <strong>2006</strong>).<br />
Acknowledgements<br />
Special thanks are due to Prof. S. Vannella,<br />
Prof. F. Macchia, dott. Barbara Piermaria and<br />
Gianni Palumbo. This research was in part<br />
supported by the Grant POR <strong>–</strong> Basilicata<br />
2000-<strong>2006</strong>; Asse 1, Misura 1.4, “Centro<br />
Tematico per la Conservazione e la Difesa<br />
della Biodiversità”.<br />
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ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
A preliminary overview<br />
of the effects of seasonal drought<br />
and animal pressure around watering points<br />
on plant species using adaptative strategy analyses<br />
in the Tunisian arid zone<br />
Un aperçu préliminaire des effets de la sécheresse saisonnière<br />
et de la pression animale autour des points d’eau sur les stratégies<br />
adaptatives des espèces végétales en zone aride tunisienne<br />
Abstract<br />
Throughout the arid environment, vegetation is<br />
submitted to many stresses (edaphic and climatic)<br />
and to human disturbances (overgrazing,<br />
cultivation, wood cutting, etc.). In order to minimize<br />
the effect of these constraints, plant species<br />
have developped several adaptative strategies.<br />
We study the effects of seasonal drought<br />
and overgrazing around watering points on<br />
these strategies. For this purpose we employ the<br />
point intercept method on four transects<br />
around three wells in southern Tunisia. The<br />
main results are: (1) The covers of chamaephytes,<br />
hemicryptophytes and therophytes<br />
increase in spring; (2) hemicryptophyte and chamaephyte<br />
covers increase with increasing distance<br />
from wells while the cover of therophytes<br />
do not; (3) in spring, arido-passive and aridoactive<br />
species covers are more important; (4)<br />
arido-active species cover increases with increasing<br />
distance from wells while the arido-passive<br />
species cover is not influenced by this grazing<br />
gradient; (5) The covers of CRS and RS plants<br />
increase in spring and (6) CS, CRS and S covers<br />
increase with increasing distance from wells<br />
while the RS cover is not influenced by this gradient.<br />
Keywords: arid zone, Tunisia, Watering points,<br />
Overgrazing, Vegetation, Adaptative strategies.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Résumé<br />
Mohamed TARHOUNI 1* , Azaiez OULED BELGACEM 1 ,<br />
Belgacem HENCHI 2 , Mohamed NEFFATI 1<br />
1. Laboratoire d’écologie pastorale. Institut des régions arides<br />
4119 Médenine <strong>–</strong> Tunisie<br />
Azaiez.Ouledbelgacem@ira.rnrt.tn (Ouled Belgacem A.) ;<br />
Neffati.Mohamed@ira.rnrt.tn (Neffati M.)<br />
2. Faculté des sciences. Campus universitaire. 2092 Tunis <strong>–</strong> Tunisie<br />
Tel: 00 216 71 87 26 00<br />
Fax: 00 216 71 87 16 66<br />
* Corresponding author:<br />
Tel: 00 216 75 63 30 05/00 216 97 86 20 02 (mobile)<br />
Fax: 00 216 75 63 30 06<br />
E mail: medhtarhouni@yahoo.fr<br />
Au sein des zones arides, la végétation naturelle<br />
est soumise à l’action de plusieurs stress (édaphique<br />
et climatique) ainsi que des perturbations<br />
anthropiques (surpâturage, mise en culture,<br />
éradication des ligneux…). Dans le but de<br />
minimiser l’effet de ces contraintes, les espèces<br />
végétales développent plusieurs stratégies<br />
adaptatives. Nous étudions les effets de la<br />
sécheresse saisonnière et du surpâturage autour<br />
des points d’eau sur les espèces végétales et<br />
leurs stratégies adaptatives. Pour atteindre cet<br />
objectif, nous employons la méthode des points<br />
quadrats au sein de quatre transects rayonnant<br />
autour de trois points d’eau situés au sud tunisien.<br />
Les principaux résultats sont : (1) les recouvrements<br />
des chaméphytes, des hémicryptophytes<br />
et des thérophytes augmentent au cours<br />
du printemps ; (2) les recouvrements des chaméphytes<br />
et des hémicryptophytes augmentent<br />
Mots clés : zone aride, Tunisie, points d’eau,<br />
surpâturage, végétation, stratégies adaptatives.<br />
39
MOHAMED TARHOUNI, AZAIEZ OULED BELGACEM, BELGACEM HENCHI, MOHAMED NEFFATI<br />
40<br />
en fonction des distances par rapport aux puits<br />
alors que celui des thérophytes ne varie pas ; (3)<br />
au cours du printemps, les recouvrements des<br />
arido-passives et des arido-actives sont plus<br />
importants ; (4) le recouvrement des aridoactives<br />
augmente avec la distance par rapport<br />
aux puits mais celui des arido-passive ne varie<br />
pas ; (5) le recouvrement des CRS et celui des RS<br />
sont plus importants au cours du printemps et<br />
(6) les recouvrements des CS, des CRS et des S<br />
augmentent avec la distance par rapport aux<br />
puits à l’exception de celui des RS.<br />
Introduction<br />
Spontaneous plants are submitted to many<br />
constraints such as abiotic stress and human<br />
disturbance, particularly in arid environments.<br />
The harsh climatic conditions are high temperatures<br />
in summer and cool in winter. These<br />
inter-seasonal variations constitute an important<br />
thermal stress (Le Houerou 1995) and<br />
affect plant germination, a crucial stage in<br />
their establishment (Gilbert & Haferkamp<br />
1989). Water stress, which characterizes the<br />
arid bioclimates (including the <strong>Mediterranea</strong>n<br />
one), induces a decrease in the total dry<br />
weight and leaf area of plants, as well as in<br />
the dry weight and length of roots (Munns<br />
2002; Banon et al. 2004). Human activities<br />
and grazing pressure affect floristic diversity<br />
(Jauffret & Visser 2003; Mahamane & Mahamane<br />
2005; Tarhouni et al. <strong>2006</strong>). Grazing<br />
induces a change in the ecological balance<br />
because animals make a consumption choice<br />
which favors no consumed plants to the detriment<br />
of the appreciated ones (Waechter 1982;<br />
Boudet 1984).<br />
In southern Tunisia, characterized by elevated<br />
stresses and strong human disturbances, the<br />
flora is mainly constituted by resistant and<br />
adapted species. However, for most north-<br />
African steppic species, comparative and specific<br />
data describing plant adaptative strategies<br />
are rare, and the information in the<br />
regional flora books (Cuenod et al. 1954;<br />
Quezel & Santa 1962, 1963; Ozenda 1977;<br />
Pottier-Alapetite 1979, 1981) is insufficient to<br />
study these mechanisms. The combination of<br />
biologic types (life forms) in a biologic spectrum,<br />
sensu Raunkiaer (1934), corresponds to<br />
the analysis of vegetation structure and its<br />
biologic characters (Godron 1971). The biologic<br />
spectrum is considered as a flora adaptation<br />
strategy to environmental conditions<br />
especially to climatic ones (Daget 1980; Box<br />
1987). This spectrum is an ecosystem vital<br />
attribute and describes the structure and the<br />
function of ecological systems; usually the<br />
rank of life forms in the ecosystem decreases<br />
with the degradation degree (Aronson & Le<br />
Floc’h 1996). On the other hand, Evenari et<br />
al. (1975) proposed a classification permitting<br />
to assign species functional criteria in relation<br />
with their adaptation to the harsh climatic<br />
conditions. Indeed, these authors classified, in<br />
accordance with Noy-Meir (1973), the arid<br />
zone plant species in two categories: (i) the<br />
“arido-passive” species which do not possess<br />
a photosynthetic activity during the dry period<br />
and (ii) the “arido-active” species which<br />
maintain such activity, even reduced, during<br />
this period. The C-S-R Grime model completes<br />
the classification of plants to climatic<br />
constraints and human disturbances (Grime<br />
1974, 1977; Grime et al. 1988). This model<br />
classify plants to three groups: (1) Competitive<br />
(C) plants monopolizing resources with<br />
their strong vegetative development; (2)<br />
Stress-tolerant (S) plants occupying habitats<br />
poor in nutrients and (3) Ruderal (R) plants<br />
growing where the natural vegetational cover<br />
has been disturbed.<br />
In order to reduce the loss of plant diversity<br />
and the loss of ecosystem resilience, it is necessary<br />
to better understand and predict the<br />
behaviour of various response groups within<br />
plant communities (Aronson et al. 2002). It<br />
seems that the C-S-R model, extensively used<br />
by Grime and his collaborators to establish<br />
management plans and make restoration recommendations,<br />
determines vegetation<br />
response to all the abiotic and biotic changes.<br />
Grime’s concept is very attractive as it<br />
describes plant species adaptation in particular<br />
to their environment and along of disturbance<br />
and stress gradient (Jauffret 2001).<br />
However, the use of the CSR strategies, conceived<br />
on the herbaceous vegetation of temperate<br />
Europe, required an adapted interpretation<br />
to the north-African steppe because of<br />
the knowledge missing on the majority of its<br />
species (Jauffret & Visser 2003).<br />
In this study, we evaluate the influence of a<br />
disturbance gradient and of seasonal drought<br />
on plant species depending on their classification<br />
in various types. The aims are to understand:<br />
(i) What is the impact of seasonal<br />
drought and disturbance degree on species<br />
biologic spectrum (Raunkiaer 1934)? (ii)<br />
What is the impact of seasonal drought and<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
disturbance degree on Noy-Meir types? (iii)<br />
What is the impact of seasonal drought and<br />
disturbance degree on the CSR species strategies<br />
(Grime types)?<br />
Material and Methods<br />
Studied zone<br />
El Ouara communal rangelands<br />
El Ouara region is a part of Presaharian<br />
Tunisia following Floret and Pontanier’s definition<br />
(1982); this region corresponds<br />
roughly to the Tunisian part of the lower arid<br />
zone of North-Africa, comprised between the<br />
isohyets of 100 and 200 mm of annual rainfall<br />
(Figure 1). Rainfall pattern and temperature<br />
regime are <strong>Mediterranea</strong>n. The rainfall<br />
(256 mm) recorded in Sidi Toui National Park<br />
during the studied period (from fall 2003 to<br />
spring 2004) exceeds the annual averages of<br />
the region (100 mm). The unique land use of<br />
the area is rangeland. Topographically, this<br />
region is mainly composed of vast encrusted<br />
glacis with a thin sandy top layer (CNEA<br />
1991). The vegetation, essentially constituted<br />
of dwarf shrub steppe with perennial grasses,<br />
covers about 12%, 23% and 37% during a dry,<br />
medium and rainy year, respectively. Potential<br />
productivity, which varies with dominant<br />
plant species, is between 15 and 60 UF ha -1<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
A preliminary overview of the effects of seasonal drought and animal pressure around watering points<br />
on plant species using adaptative strategy analyses in the Tunisian arid zone<br />
an -1 (CNEA 1991) with 1UF: the equivalent<br />
of the energy produced by 1 kg of barley.<br />
Watering points<br />
Three watering points situated in El Ouara<br />
communal rangeland were retained for this<br />
study. These wells differ by the duration of<br />
exploitation, their geographical locations, the<br />
nature of surrounding vegetation and the grazing<br />
pressures. The first watering point (well<br />
1, exploited for 150 years) is located in the<br />
North of the studied zone, the second (well 2,<br />
exploited for 100 years) and the third (well 3,<br />
exploited for 5 years) are located in the south<br />
of Sidi Toui National Park. Well 1 is located<br />
on a stony soil with truncated top layer and<br />
surfacing rock due to erosion with plants,<br />
such as Anthyllis sericea Lag. subsp. henoniana<br />
(Coss.) Maire and Gymnocarpos decander<br />
Forssk. The east of this watering point is<br />
occupied by Stipagrostis pungens (Desf.) de<br />
Winter and Hammada schmittiana (Pomel)<br />
Iljin. Wells 2 and 3 are located on a sandy<br />
substratum with plants, such as S. pungens<br />
and H. schmittiana. A. sericea is absent there<br />
because of soil characteristics.<br />
Data collection<br />
Four transects were laid out in the four cardinal<br />
directions and sampling points were<br />
located at 250 m, 500 m, 1 km and 2 km from<br />
each watering point (Figure 1). The choice of<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Location of the three studied watering points (W1 = Well 1; W2 = Well 2; W3 = Well 3),<br />
Sidi Toui National Park and the sampling design around them.<br />
300 mm<br />
200 mm<br />
100 mm<br />
100 mm<br />
W1<br />
Sidi Toui<br />
W2<br />
W3<br />
200 mm<br />
0 50 100 Km 0 30 60 Km 0 1 2 Km<br />
W<br />
41
MOHAMED TARHOUNI, AZAIEZ OULED BELGACEM, BELGACEM HENCHI, MOHAMED NEFFATI<br />
42<br />
distances is explained by the fact that while<br />
in the grazed woodlands the cover of perennial<br />
plant patches remains low for a considerable<br />
distance from water (5-8 km), in grasslands,<br />
like in our case, plant cover reaches its<br />
expected maximum within 2 km from water<br />
(Ludwig et al. 2001). Two perpendicular<br />
measuring tapes, 20 m of length each, were<br />
installed at each sampling point. Eight 20meter<br />
transects by distance and <strong>32</strong> 20-meter<br />
transects by well were sampled and monitored<br />
during the spring (rainy season) and fall (dry<br />
season) 2004 using the point intercept method<br />
as define by Daget & Poissonnet (1971) and<br />
Floret (1988). A fine pin was descended to the<br />
ground every 20 cm along the tape. Each of<br />
the 100 hits per tape was recorded according<br />
to the plant species and type of ground<br />
touched. The specific frequency of presence<br />
(SFP) is the number of hits of the specific<br />
species: SFPi = (ni /N) * 100 with ni : the number<br />
of hits of species i and N: the total number<br />
of hits (100 hits in our case). The Grime<br />
adaptive strategies were determined according<br />
to Jauffret (2001), Jauffret & Visser<br />
(2003). Plant species and their nomenclature<br />
are identified with flora books (Cuenod et al.<br />
1954; Quezel & Santa 1962, 1963; Ozenda<br />
1977; Pottier-Alapetite 1979, 1981).<br />
We ran one-way ANOVA on two separate<br />
models: one testing the effects of season on<br />
plant types and one testing the effects of distance<br />
on plant types (SPSS Inc 2002). The<br />
various plant types were treated as categorical<br />
explanatory variables. When significant,<br />
ANOVA were followed by Fisher LSD<br />
Posthoc tests. The Multivariate General Linear<br />
Model Test was used to show the crossed<br />
effect of season and distance on plant strategies.<br />
Results<br />
The cover of chamaephytes, hemicryptophytes<br />
and therophytes increase in the spring<br />
(rainy season) compared to the fall (dry season)<br />
(Figure 2). This is significant at well 3<br />
for chamaephytes, at wells 3 and 2 for<br />
hemicryptophytes and at wells 1, 2 and 3 for<br />
therophytes (Table 1). During the dry season,<br />
when animals frequent wells one day every<br />
three days and induce the destruction of vegetation<br />
cover, the flora is mainly composed of<br />
hemicryptophytes at wells 2 and 3.<br />
Both chamaephyte and hemicryptophyte covers<br />
increase significantly with increasing distance<br />
from the watering point at wells 1 and<br />
2, particularly between 250 m and 500 m<br />
from the wells (Table 1; Figure 3). Therophytes<br />
are not significantly influenced by distance<br />
from watering points. The cover of<br />
hemicryptophyte plants was the highest<br />
(24%) in the spring far from well 2 while it<br />
was the lowest close to this well in both the<br />
rainy and the dry season (Table 1; Figure 4).<br />
Contrarily the cover of therophyte plants was<br />
the highest (28%) in the spring close to well<br />
3 while it was the lowest far from this well.<br />
During the dry season the cover of therophyte<br />
plants is null (Table 1; Figure 5).<br />
Figure 2 <strong>–</strong> Percent cover of plants classified with Raunkiaer biologic spectrum depending on the season.<br />
See Table 1 for ANOVA results. Values are means ±IC. a/b indicate differences for Therophyte<br />
plants; 1/2 indicate differences for Hemicryptophyte plants and α/β for chamaephyte plants.<br />
Plant cover (%)<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Fall String Fall<br />
b<br />
1<br />
a a<br />
a<br />
Ch H Th Ch H Th Ch H Th Ch H Th Ch H Th Ch H Th<br />
String Fall String<br />
Well 1 Well 2 Well 3<br />
b<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
β<br />
2<br />
b
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
A preliminary overview of the effects of seasonal drought and animal pressure around watering points<br />
on plant species using adaptative strategy analyses in the Tunisian arid zone<br />
Table 1 <strong>–</strong> Results of one way ANOVA of the effects of seasonal drought and distance from water and<br />
their interaction carried with General Linear Model on Raunkiaer biologic spectrum, Noy-Meir types and Grime types.<br />
CH: Chamaephyte; H: Hemicryptophyte; TH: Therophyte; AA: Arido-Active; AP: Arido-Passive; C: Competitive; R: Ruderal;<br />
S: Stress tolerant. p
MOHAMED TARHOUNI, AZAIEZ OULED BELGACEM, BELGACEM HENCHI, MOHAMED NEFFATI<br />
44<br />
Figure 4 <strong>–</strong> Percent cover of plants depending on the season drought and the distance from watering points<br />
combined at well 2. See Table 1 for ANOVA results. Values are means ± IC. a/b/c indicate<br />
differences for Hemicryptophyte plants and 1/2 for CRS plants.<br />
Figure 5 <strong>–</strong> Percent cover of plants depending on the season drought and<br />
the distance from watering points combined at well 3. See Table 1 for ANOVA results.<br />
Values are means ± IC. a/b indicate differences for Therophyte plants.<br />
Plant cover (%)<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Th Th Th Th Th Th Th Th<br />
250 m 500 m 1 km 2 km 250 m 500 m 1 km 2 km<br />
Fall String<br />
spring far from well 2 while it was the lowest<br />
close to well 2 in both the rainy and the dry<br />
season (Table 1; Figure 4). RS covers are not<br />
significantly influenced by distance from<br />
watering points. S cover increases significantly<br />
with increasing distance from watering<br />
point at well 1, while it increases and then<br />
becomes relatively stable at well 2.<br />
a<br />
Discussion<br />
ab<br />
The main results of this study show that<br />
Therophyte, arido-passive, RS and CRS<br />
plants are particularly adapted to drought as<br />
they increase greatly in the rainy season<br />
(spending the dry season as seeds, etc.).<br />
Chamaephyte, arido-active, S and CS plants<br />
are particularly sensitive to disturbance and<br />
thus not adapted to high trampling and grazing.<br />
Hemicryptophyte and CRS plants are<br />
also sensitive to disturbance but to a lesser<br />
extent than previous species.<br />
b<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
b
Chamaephyte species are better adapted to<br />
seasonal drought because they reduce their<br />
transpiration and assimilation organs particularly<br />
in summer (Raunkiaer 1934). Our results<br />
seem confirm this because we show that the<br />
Raunkiaer biologic spectrum is dominated by<br />
chamaephytes and hemicryptophytes during<br />
the dry period. Likely, therophytes seem to be<br />
more resistant to the fall drought than<br />
hemicryptophyte plants because they spend<br />
the dry period in dormancy (seeds), germinate<br />
since the first rain and dominate other plants<br />
whereas chamaephytes conserve their vegeta-<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
A preliminary overview of the effects of seasonal drought and animal pressure around watering points<br />
on plant species using adaptative strategy analyses in the Tunisian arid zone<br />
Figure 6 <strong>–</strong> Percent cover of plants classified with Noy-Meir types depending on the season.<br />
See Table 1 for ANOVA results. Values are means ± IC. a/b indicate differences for AP plants<br />
and 1/2 indicate differences for AA plants.<br />
Plant cover (%)<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
AA AP<br />
Well 1<br />
AA AP<br />
Fall Spring<br />
b<br />
1<br />
a<br />
AA AP<br />
Well 2<br />
2<br />
AA AP<br />
Fall Spring<br />
b<br />
a<br />
AA AP<br />
Well 3<br />
AA AP<br />
Fall Spring<br />
Figure 7 <strong>–</strong> Percent cover of plants classified with Noy-Meir types depending<br />
on the distance from watering points.<br />
See Table 1 for ANOVA results. Values are means ± IC. a/b/c indicate differences for AA plants.<br />
Plant cover (%)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
a<br />
ab<br />
b<br />
AA AP AA AP AA AP AA AP AA AP AA AP AA AP AA AP AA AP AA AP AA AP AA AP<br />
250 m 500 m 1 km 2 km 250 m 500 m 1 km 2 km 250 m 500 m 1 km 2 km<br />
Well 1<br />
c<br />
a<br />
b b<br />
b<br />
Well 2<br />
Well 3<br />
tive organs (Box 1987). For this reason therophytization<br />
phenomenon can be a characteristic<br />
of plant communities in the arid zone or<br />
in a contrasted climate with an arid season<br />
(Floret & Pontanier 1982). Therophytization<br />
also seems to be a major phenomenon that<br />
characterizes the degraded arid zone because<br />
annual plants are dominant in the more disturbed<br />
zone particularly around watering<br />
points (Tarhouni et al. 2007). Besides the<br />
therophytization, in the Tunisian arid zone, is<br />
aggravated by the domination of no/few palatable<br />
species in particular some hemicrypto-<br />
b<br />
45
MOHAMED TARHOUNI, AZAIEZ OULED BELGACEM, BELGACEM HENCHI, MOHAMED NEFFATI<br />
46<br />
Figure 8 <strong>–</strong> Percent cover of plants classified with Grime types depending on the season.<br />
See Table 1 for ANOVA results. Values are means ± IC. a/b indicate differences for RS plants;<br />
1/2 indicate differences for CRS plants and α/β for S plants.<br />
Plant cover (%)<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
a<br />
CRS<br />
C S<br />
R S<br />
S<br />
CRS<br />
C S<br />
R S<br />
S<br />
CRS<br />
C S<br />
R S<br />
S<br />
CRS<br />
C S<br />
R S<br />
S<br />
CRS<br />
C S<br />
R S<br />
S<br />
CRS<br />
C S<br />
R S<br />
S<br />
Fall Spring<br />
Well 1<br />
phytes and chamaephytes (Waechter 1982).<br />
During the rainy season (spring), when animals<br />
can satisfy their water-needs by the consumption<br />
of the water-rich species (especially<br />
annual), the grazing activity around wells is<br />
reduced. Animal passages to water can be<br />
spaced by several months and permit to plants<br />
to regenerate. After the summer drought all<br />
b<br />
1<br />
a α<br />
2<br />
Fall Spring<br />
Well 2<br />
Figure 9 <strong>–</strong> Percent cover of plants classified with Grime types depending on the distance from watering points.<br />
See Table 1 for ANOVA results. Values are means ± IC. a/b/c indicate differences for CRS plants,<br />
1/2/3 indicate differences for CS plants and α/β indicate differences for S plants.<br />
Plant cover (%)<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
a<br />
1<br />
2<br />
b<br />
12<br />
a<br />
α α<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
250 m<br />
β<br />
500 m 1 km 2 km<br />
Well 1<br />
a<br />
3<br />
β<br />
a<br />
α ab<br />
β bc<br />
c<br />
β αβ<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
250 m<br />
500 m 1 km 2 km<br />
Well 2<br />
b<br />
β<br />
250 m<br />
1<br />
Fall Spring<br />
Well 3<br />
annuals are died and survive only as seeds in<br />
the soil. Hence the biologic spectrum, in<br />
spring, is remarkably different from fall.<br />
The arido-active species, in particular<br />
chamaephytes, are very sensitive to degradation.<br />
The number and abundance of the aridopassive<br />
species are not correlated with the<br />
degradation degree simulated by distance<br />
a<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
CRS<br />
CS<br />
RS<br />
S<br />
500 m 1 km 2 km<br />
Well 3<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
2<br />
b
from watering points. One third (1/3) of<br />
Tunisian flora is composed by arido-active<br />
species (chamaephytes and perennial grasses)<br />
versus 2/3 of arido-passive species (essentially<br />
annual plants) (Jauffret 2001). The<br />
ephemeral characters of arido-passive species<br />
and persistent characters of arido-active<br />
species represent the two major strategies to<br />
support the dry season by therophytes and<br />
chamaephytes respectively (Evenari et al.<br />
1975). Our results indicate that the aridoactive<br />
species are more affected by the degradation<br />
degree than by climatic drought. The<br />
arido-passive species avoid dry periods by<br />
various dormancy shapes and mark the sites<br />
with very advanced degradation (Glatzle<br />
1985). Hence, flora seems to be more adapted<br />
to abiotic conditions than the disturbance<br />
degree. We show that arido-passive plants are<br />
not affected by disturbance degree around<br />
wells. This is can be explained probably by<br />
two reasons: (i) degradation around watering<br />
points is very advanced and the floristic<br />
cortege becomes homogeneous (Tarhouni et<br />
al. <strong>2006</strong>) and (ii) animal activity around<br />
watering points contributes in seed dissemination,<br />
provoke the extinction of more competent<br />
species and encourage annuals development.<br />
The plant species in Tunisian arid zones, in<br />
spite of some recent studies (Jauffret 2001;<br />
Jauffret & Visser 2003), are not yet classified<br />
following their adaptative strategies sensu<br />
Grime. The majority of the arid zone plant<br />
species, that occupy very drastic sites, are<br />
stress tolerant. In their study, Madon &<br />
Médail (1997) showed that annuals in<br />
<strong>Mediterranea</strong>n grasslands are often S strategies<br />
but Jauffret (2001) concludes that annuals<br />
are only RS and never S strategies. These<br />
stress-tolerant and ruderal taxa (RS) are more<br />
adapted to climatic stress and human disturbances<br />
(Grime 1977). According to disturbance<br />
degree, plant species can develop different<br />
adaptative strategies. For example at<br />
intermediate disturbance the competitive<br />
plants (C) can survive, while at sufficiently<br />
high level of disturbance only fugitive species<br />
(annual) can survive (RS) (Jauffret & Visser<br />
2003; Sagar et al. 2003). In our previous<br />
study, Tarhouni et al. (2007), we show the<br />
dominance of RS-species in the more disturbed<br />
sites (close to watering points), CRSand<br />
CS-species at medium disturbance and<br />
CS- and S-species in lower disturbance sites<br />
(further from water).<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
A preliminary overview of the effects of seasonal drought and animal pressure around watering points<br />
on plant species using adaptative strategy analyses in the Tunisian arid zone<br />
The present results constitute valid hypotheses<br />
for future work which must study more<br />
wells on skeletal soils and more wells on<br />
sandy soils with more measured distances.<br />
The period of exploitation as well as the variation<br />
of geomorphologic substratum and the<br />
technical aspects of the water point (depth,<br />
daily water yield, water salt content, equipment,<br />
location, etc.) can play a determinant<br />
role in the vegetation repartition. The characteristics<br />
particular to each well can be considered<br />
as the key determinants of the animalload<br />
(number of animals) in each site<br />
(Thebaut & Batterbury 2001).<br />
Conclusion<br />
In southern Tunisia, and especially in its<br />
hyperarid part, the floristic cortege is submitted<br />
to several constraints in relation with the<br />
edapho-climatic conditions and human disturbance.<br />
These combined factors lead to<br />
increase the degradation of plant communities.<br />
Such degradation cause changes in the<br />
physiognomy and structure of vegetation<br />
cover especially in sites submitted to a strong<br />
animal pressure like watering points. The<br />
main results of this study show that the covers<br />
of plant types are lower during the fall.<br />
Some plant types are altered by the grazing<br />
gradient around watering points but some others<br />
are more affected by the seasonal drought<br />
than the animal activity. This is explained by<br />
the strong animal stamping which is amplified<br />
by climatic and edaphic drought. During<br />
the rainy season, animal activity around<br />
watering points is reduced or null. Hence vegetation<br />
surrounding wells benefits from a temporary<br />
break. The strong contribution of<br />
annual plants to vegetation cover around wells<br />
can play a beneficial role by fixing the soil<br />
particles and improving its fertility.<br />
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Thebaut B. & Batterbury S., 2001. Sahel pastoralists:<br />
opportunism, struggle, conflict and negotiation, A<br />
case study from eastern Niger. Global Environmental<br />
Change, 11: 69-78.<br />
Waechter P., 1982. Étude des relations entre les animaux<br />
domestiques et la végétation dans les steppes du Sud<br />
de la Tunisie. Implications pastorales. Thèse doc.<br />
ing. univ. sci. & techn. Languedoc, Montpellier,<br />
293 p.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Recherches sur les peuplements<br />
de macroinvertébrés<br />
des cours d’eau du Liban méridional<br />
(Aouali et Damour).<br />
Analyse biocénotique et essai de biotypologie<br />
Résumé<br />
Vingt-neuf stations d’études ont été retenues<br />
dans les réseaux hydrographiques de l’Aouali et<br />
du Damour (23 sur l’Aouali et 6 sur le Damour).<br />
Des mesures des paramètres physico-chimiques<br />
et des récoltes de faune benthique ont été réalisées.<br />
Les affinités écologiques et les rapports<br />
entre les stations et les espèces ont été déterminés<br />
par la méthode de l’analyse factorielle<br />
des correspondances sur l’ensemble des deux<br />
réseaux (29 stations) et 113 espèces ou taxa<br />
appartenant aux groupes faunistiques les mieux<br />
connus du point de vue taxonomique et écologique<br />
(Mollusques, Crustacés Amphipodes et<br />
Isopodes, Éphéméroptères, Plécoptères, Coléoptères<br />
Dryopoïdes, Trichoptères, Diptères). Trois<br />
groupements d’espèces et de stations ont été<br />
reconnus et analysés en vue de connaître la<br />
structure biotypologique et la zonation des<br />
réseaux hydrographiques. Le premier et le<br />
deuxième groupements réunissent les sources et<br />
les secteurs initiaux de l’Aouali et du Damour ;<br />
ils correspondent respectivement au crénal et au<br />
rhithral (épirhithral + métarhithral et hyporhithral).<br />
Le crénon est la communauté la mieux<br />
individualisée : 41 des 113 espèces sont strictement<br />
cantonnées dans les sources, ce qui souligne<br />
l’importance de ces dernières pour la biodiversité<br />
et l’endémisme des eaux courantes de<br />
la région.<br />
Le troisième groupement se rapporte aux stations<br />
et aux communautés d’invertébrés des<br />
cours moyen et inférieur ; le biocénotype correspondant<br />
contient de nombreuses espèces<br />
caractéristiques du potamal <strong>–</strong> principalement de<br />
l’épipotamal.<br />
Mots clés : Liban, rivières méditerranéennes,<br />
macroinvertébrés benthiques, écologie,<br />
biotypologie.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Investigations on the macroinvertebrate communities<br />
of Southern Lebanon river systems<br />
(Aouali and Damour). Studies on the biotypological<br />
structure of the rivers.<br />
Abstract<br />
The Aouali and Damour watersheds include the<br />
main river systems of Southern Lebanon. Their<br />
drainage basins are developed on the western<br />
slopes of Mount Lebanon, between Beirut and<br />
Saida. This karstic area is rich in large rheocrene<br />
springs, and the upper reaches of the Aouali<br />
basin are fed by important spring systems. The<br />
Aouali is a river 48 km long ; its drainage area is<br />
302 km 2 . The head spring is a large rheocrene<br />
karst spring at 1100 m a.s.l. The Damour is a<br />
river 33 km long ; its drainage area is 288 km 2 .<br />
Its head source is at 1080 m a.s.l. Twenty-nine<br />
sites were investigated (23 along the Aouali<br />
river system, 6 along that of the Damour). Physical,<br />
chemical, and biological sampling were performed<br />
monthly for a year. In total <strong>32</strong>3 species<br />
of benthic macroinvertebrates were identified.<br />
Ecological relations and faunistic affinities<br />
between the 29 stations and 113 selected species<br />
belonging to 8 major invertebrate groups<br />
(Mollusca, Crustacea Isopoda and Amphipoda,<br />
Ephemeroptera, Plecoptera, Coleoptera Dryopoidea,<br />
Trichoptera, Diptera) have been determined<br />
through of a Correspondence Analysis.<br />
Four clusters of species and stations were recognized<br />
and analysed in order to establish the<br />
biotypological structure of the rivers. The 1st<br />
and 2nd clusters include the springstreams and<br />
the upper reaches of Aouali and Damour ; they<br />
Aref DIA<br />
Département des sciences naturelles,<br />
Faculté des sciences, Université Libanaise, Hadath-Beyrouth, Liban<br />
Keywords : Lebanon, <strong>Mediterranea</strong>ns rivers,<br />
benthic macroinvertebrates, ecology, biotypology.<br />
49
AREF DIA<br />
50<br />
correspond to the crenal and the rhithral<br />
(épi+métarhithral and hyporhithral). The<br />
macroinvertebrate community of the springs<br />
and springbrooks is the most characteristic one<br />
of those river systems : on the 113 selected<br />
species in the Aouali and Damour, 41<br />
are restricted to the spring area ; this fact emphazises<br />
the interest and the importance of<br />
springs for biodiversity and endemism of the<br />
running waters of the region.<br />
The 3rd cluster corresponds to the stations and<br />
to the invertebrate communities of the middle<br />
and lower reaches of Aouli and Damour ; the<br />
related biocenotypes are made up by many significant<br />
species of the potamal <strong>–</strong> mainly of the<br />
epipotamal.<br />
Introduction<br />
Le présent travail propose une synthèse des<br />
données acquises depuis plus de 15 ans sur la<br />
répartition des macroinvertébrés benthiques<br />
dans les deux réseaux hydrographiques du<br />
Liban méridional et d’établir une biotypologie<br />
de ces cours d’eau côtiers de la Méditerranée<br />
orientale, selon les typologies existantes<br />
et le schéma classique d’Illies & Botosaneanu<br />
(1963).<br />
La connaissance des peuplements d’invertébrés<br />
des cours d’eau de Méditerranée orientale<br />
résulte pour l’essentiel d’études réalisées<br />
au Liban. Les recherches de Dia sur les<br />
réseaux hydrographiques de l’Aouali et du<br />
Damour (versant occidental du Mont Liban)<br />
ont débuté en 1980 et ont donné matière à une<br />
quinzaine de publications (description d’une<br />
trentaine d’espèces nouvelles pour la science,<br />
zonation écologique des cours d’eau). Les travaux<br />
de Moubayed (à partir de 1983) sont<br />
axés principalement sur les communautés<br />
d’Oligochètes et de Diptères Chironomides de<br />
deux réseaux hydrographiques, l’Oronte et le<br />
Litani, qui drainent le versant oriental du<br />
Mont Liban et la plaine de la Bekaa. Il faut<br />
aussi mentionner la contribution d’Alouf<br />
(1983), à la connaissance du peuplement des<br />
eaux courantes du Liban ; ses publications<br />
portent sur les Crustacés Amphipodes et Isopodes.<br />
Les invertébrés des cours d’eau du<br />
nord d’Israël, en particulier de la rivière Dan<br />
qui forme le cours supérieur du Jourdain, ont<br />
été étudiés par Por et al. (1986).<br />
Matériel et méthodes<br />
Physiographie et caractères<br />
physico-chimiques des cours d’eau<br />
Les bassins versants du Damour et de<br />
l’Aouali se situent sur la façade occidentale<br />
du Mont Liban, entre Beyrouth et Saïda. Le<br />
Damour et l’Aouali sont les seules rivières<br />
côtières méditerranéennes permanentes du<br />
Liban méridional. Par leurs caractéristiques<br />
générales (topographie, hydrologie, géologie,<br />
climat, végétation), elles sont représentatives<br />
des hydrosystèmes lotiques de moyenne altitude<br />
du bassin de la Méditerranée orientale.<br />
Ces deux réseaux contigus appartiennent à<br />
une même unité géomorphologique (Liban<br />
méridional) et coulent sur les mêmes formations<br />
géologiques (terrains à dominance calcaire,<br />
calcaire marneux, grès de base et dépôts<br />
récents). Les sources frontales naissent du<br />
même réservoir karstique situé au pied du<br />
massif Barouk-Niha vers 1 100 m d’altitude ;<br />
leurs émissaires coulent dans une direction<br />
sud-ouest. L’Aouali a un bassin versant de<br />
302 km 2 . Sa longueur est de 48 km ; sa pente<br />
de 22 m.km -1 . La source principale est à<br />
1 080 m d’altitude. La partie supérieure du<br />
bassin est alimentée par un important système<br />
de sources dont les émissaires coulent dans<br />
des petites vallées, longues de 1 à 3 km, perpendiculaires<br />
au cours principal avec une<br />
pente abrupte de 40 à 70 m.km -1 . Dans son<br />
cours inférieur, la rivière coule sur 18 km à<br />
travers une plaine alluviale (pente : 5-<br />
15 m.km -1 ). Le Damour a un bassin versant<br />
de 288 km 2 . Sa longueur est de 33 km ; sa<br />
pente de 33 m.km -1 . La source principale,<br />
située à 1 100 m d’altitude, est de type rhéocrène<br />
karstique. La rivière reçoit trois<br />
affluents principaux. Dans sa vallée alluviale,<br />
elle coule, avec une pente de 10 m.km -1 , sur<br />
une longueur de 9 km.<br />
Tous les cours d’eau du Liban méridional sont<br />
soumis à un climat de type méditerranéen (été<br />
chaud et sec, hiver doux et humide). Les précipitations<br />
annuelles, comprises entre 680 mm<br />
près de la côte et 1 350 mm en montagne, sont<br />
concentrées sur un petit nombre de jours (60-<br />
80 jours), de novembre à mars. Les crues surviennent<br />
entre février et avril, les étiages entre<br />
juin et octobre. Le débit moyen annuel du<br />
cours inférieur de l’Aouali (près de Saïda) est<br />
de 16 m 3 .s -1 , avec un maximum de 27 m 3 .s -1<br />
en avril et un minimum de 8 m 3 .s -1 en<br />
novembre. Dans le cours inférieur du Damour,<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Recherches sur les peuplements de macroinvertébrés des cours d’eau du Liban méridional (Aouali et Damour).<br />
Analyse biocénotique et essai de biotypologie<br />
le débit moyen annuel est de 4 m 3 .s -1 , le maximum<br />
de 11 m 3 .s -1 (février) et le minimum de<br />
0,15 m 3 .s -1 (septembre).<br />
Les principales sources frontales sont alimentées<br />
par des nappes semi-captives situées<br />
dans des calcaires jurassiques karstifiés. Le<br />
débit de la source principale de l’Aouali varie<br />
entre 0,3 m 3 .s -1 (novembre) et 2 m 3 .s -1 (avril) ;<br />
celui de la source principale du Damour varie<br />
de 0,6 m 3 .s -1 (novembre) à 1,7 m 3 .s -1 (mars).<br />
Les températures annuelles maximales des<br />
sources, de leurs émissaires et des cours supérieurs<br />
ne dépassent pas 15 o C ; elles dépassent<br />
20 o C dans le cours inférieur. Les températures<br />
minimales ont été enregistrées en hiver<br />
(8 o C à 14 o C). Les températures maximales<br />
ont été mesurées en juillet (26 o C dans le<br />
cours inférieur du Damour, 29 o C dans le<br />
cours inférieur de l’Aouali). Le maximum<br />
thermique annuel varie de 13 à 24 o C dans les<br />
cours supérieurs, de 23 à 29 o C dans les stations<br />
des cours inférieurs (mesures réalisées<br />
sur une période de 3 années). La température<br />
des sources est stable sur le cycle annuel :<br />
entre 9,5 o C et 11 o C à la source principale de<br />
l’Aouali, entre 10 o C et 13 o C à la source principale<br />
du Damour.<br />
Les cours d’eau du Liban méridional, alimentés<br />
par l’aquifère karstique, sont riches en<br />
substances dissoutes (conductivité = 200 à<br />
500 µS.cm -1 ; pH = 7,3 à 8,3 ; Ca++ = 40 à<br />
100 mg.1 -1 ; alcalinité = 115 à 250 mg.1 -1 ).<br />
Les valeurs du pH, de la dureté totale, de l’alcalinité<br />
et de la conductivité augmentent de<br />
l’amont vers l’aval : la conductivité passe de<br />
210 µS.cm -1 dans les sources à 420-<br />
430 µS.cm -1 dans les cours moyens et à 480-<br />
490 µS.cm -1 dans les cours inférieurs. L’oxygène<br />
dissous est généralement à saturation<br />
dans toutes les stations, avec des valeurs comprises<br />
entre 80 % et 105 %.<br />
Les deux rivières et leurs affluents reçoivent<br />
des rejets domestiques. En aval des villages<br />
(Jezzine, Aïn Zhalta, Boutmé, Aley, Barouk)<br />
on a mesuré les concentrations les plus élevées<br />
en nitrates (entre 4 et 12 mg.l -1 ), en<br />
nitrites (entre 0,1 et 0,35 mg.l -1 ), sels ammoniacaux<br />
(entre 0,5 et 2 mg.l -1 ) et phosphates<br />
(entre 15 et 70 µg.l -1 ).<br />
Les sites d’étude<br />
Au total 29 stations ont été prospectées<br />
(figure 1) :<br />
<strong>–</strong> dans le réseau de l’Aouali : 10 stations sur<br />
le cours principal et 13 sur les affluents ;<br />
<strong>–</strong> dans le réseau du Damour : 4 stations sur le<br />
cours principal et 2 sur les affluents ;<br />
Chaque station est désignée par un binôme<br />
lettre-chiffre ; les lettres majuscules désignent<br />
les stations du cours principal (D = Damour,<br />
A = Aouali), et les lettres minuscules les stations<br />
des affluents (d = Damour, a = Aouali).<br />
Les sources et leurs émissaires sont précédées<br />
d’un S. La lettre « t » désigne un écoulement<br />
temporaire. Le chiffre qui suit la lettre indique<br />
un numéro d’ordre depuis l’amont vers l’aval<br />
(tableau I).<br />
Nous avons indiqué pour chaque station : l’altitude<br />
(en mètres), la distance à la source (en<br />
kilomètres), la largeur du lit (en mètres), les<br />
températures minimale et maximale de l’eau<br />
(tableau I).<br />
La majeure partie du rhithral du Damour n’a<br />
pu être prospectée en raison de l’inaccessibi-<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Carte des réseaux hydrographiques de l’Aouali et du Damour ;<br />
localisation des stations de prélèvements.<br />
Map showing the river systems of Aouali and Damour,<br />
and location of sampling sites.<br />
51
AREF DIA<br />
Tableau I <strong>–</strong> Récapitulatif des caractéristiques des stations étudiées (Aouali et Damour).<br />
Table I <strong>–</strong> Overview of the study-site features (Aouali et Damour).<br />
52<br />
lité du cours moyen (gorges, sans voie d’accès).<br />
Compte tenu de l’importance exceptionnelle<br />
du biotope des sources dans les réseaux étudiés,<br />
il convient d’accorder une attention particulière<br />
à cette zone de l’hydrosystème.<br />
Dans les deux réseaux, trois types de sources<br />
peuvent être reconnus en fonction de leurs<br />
caractéristiques physiographiques.<br />
<strong>–</strong> Les sources frontales : SD1 (Nabaa es Safa)<br />
pour le Damour, SA1 (Nabaa el Barouk)<br />
pour l’Aouali. Ce sont les sources principales<br />
des deux réseaux ; elles se situent<br />
entre 1 000 et 1 100 m d’altitude. Elles ont<br />
un débit important (entre 300 et 2 000 l.s -1<br />
selon la saison) à température presque<br />
constante (10 o C-13 o C).<br />
Altitude Distance de la source Largeur Température<br />
mini maxi<br />
(m) (km) (m) (ºC)<br />
B.V. Aouali<br />
Cours principal<br />
SA1 Nabaa el Barouk 1 080 2-4 9,5 11<br />
A2 aval Nabaa el Barouk 1 064 1 2-4 9,7 15,3<br />
A3 Jisr el Misri 1 050 2 2-4 8 15<br />
A4 Jisr Batloûn 980 4 2-4 9 18<br />
A5 pont Jdaidet ech Choûf 710 11 4-6 11 19<br />
A6 Jisr Bisri 380 28 6-8 9 29<br />
A7 amont centrale hydroélectrique Aouali 230 30 6-10 9,5 26<br />
A8 amont centrale hydroélectrique Joun 50 44 3-5 12 29<br />
A9 aval centrale hydroélectrique Joun 36 44,5 10-12 9 23<br />
A10 pont chemin de fer Saïda<br />
Affluents : sources et ruisseaux<br />
5 48 8-12 11,5 23<br />
Sa11 Nabaa Batloûn-el kharara 960 2-3 12 14,5<br />
Sa12 Nabaa Mourched et son ruisseau 800 3-4 13,5 15<br />
Sta13 Ain Chelouf (temporaire) 840 2-3 8,3 15,5<br />
Sa14 Ras el Ain 850 1-2 14,5 16<br />
Sa15 ruisseau de Nabaa Salman 800 3-4 11,5 18<br />
Sa16 Nabaa Abou Kharma et son ruisseau 850 3-4 8 15<br />
Sa17 Nabaa Bâter ech Choûf<br />
<strong>–</strong> Nahr Aaray/Torrent Jezzîne<br />
820 2-3 13 14,5<br />
Sa18 Nabaa Aazibi 990 3-4 5 15,5<br />
Sa19 Nabaa Jezzîne 950 3-4 12,5 14<br />
a 20 aval Nabaa Jezzîne 900 0,95 2-5 10 19<br />
a 21 aval village Jezzîne (Oûadi Jezzîne) 690 2,25 2-5 10 21,5<br />
<strong>–</strong> ta22 Ouâdi Azour (temporaire) 380 3-4 10,5 23<br />
<strong>–</strong> Sa23 Nabaa Joun (Fouar es Saraaouniyé) 36 2-4 16 22,8<br />
B.V. Damour<br />
Cours principal<br />
SD1 Nabaa es Safa et ruisseau d’Ain Dara = Nahr es Safa 1 000 3-5 10 13<br />
D2 aval Nahr es Safa 950 2 2-4 9 17<br />
D3 Jisr el Quâdi 260 18 6-8 11,5 23<br />
D4 Jisr ed Damour<br />
Affluents<br />
40 28 6-8 12 26<br />
Dt5 Ouâdi el Ghâboun (temporaire) 260 10 4-6 11,5 24<br />
d6 Nahr el Hammam 45 15 4-6 13,5 22<br />
<strong>–</strong> Les sources latérales (Sa11 à Sa19). Il s’agit<br />
de sources à débit plus faibles de température<br />
comprise entre 12 o C et 15 o C. Elles se<br />
répartissent sur le même versant ouest du<br />
massif Barouk-Niha, entre 800 et 1 100 m<br />
d’altitude.<br />
Ces deux catégories de sources, caractérisées<br />
par des débits élevés à l’émergence et par des<br />
ruisseaux émissaires à forte pente et à écoulement<br />
rapide, sont représentatives d’un rhéocrénal.<br />
<strong>–</strong> Une source de basse altitude (Sa23). Située<br />
à 36 m d’altitude, son débit est modéré,<br />
l’écoulement est lent, et la température plus<br />
élevée (16 o C-22,8 o C). Ce biotope correspond<br />
à un limnocrénal.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Échantillonnage<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Recherches sur les peuplements de macroinvertébrés des cours d’eau du Liban méridional (Aouali et Damour).<br />
Analyse biocénotique et essai de biotypologie<br />
L’échantillonnage quantitatif de la faune benthique<br />
a été réalisé grâce à des échantillonneurs<br />
de type « Surber » permettant d’obtenir<br />
des prélèvements sur une surface de substrat<br />
de 0,1 m2 .<br />
Sur un cycle annuel, de mai 1979 à avril 1980,<br />
11 ou 12 séries de prélèvements ont été effectuées<br />
dans les 21 stations de la rivière Aouali<br />
(sauf aux stations temporaires S13 avec<br />
8 séries de prélèvements et ta22 avec 4 séries).<br />
De mai 1980 à avril 1981, 12 séries de prélèvements<br />
ont été réalisées dans les 5 stations<br />
de la rivière Damour (sauf à la station temporaire<br />
dt5 avec 7 séries). Au total 1 973<br />
échantillons ont été obtenus. La troisième<br />
année 1981-1982, des récoltes de faune générale<br />
benthique ont été faites pour les stades<br />
immatures et imagos et chasse de nuit par la<br />
lumière artificielle (lampes « petromax » donnant<br />
une lumière blanche très vive) pour les<br />
stades imagos. Au total, les prélèvements<br />
« qualitatifs » (plus de 800 échantillons ont<br />
été effectués). Ceci est fait pour compléter<br />
l’inventaire faunistique de toutes ces stations.<br />
Le matériel zoologique que nous avons<br />
récolté depuis 1980, dans l’Aouali et le<br />
Damour, a été identifié par nous-même et<br />
vérifié par divers spécialistes ; il a fait l’objet<br />
de plusieurs publications en collaboration :<br />
Dia & Henry (1984) pour les Crustacés Isopodes<br />
; Thomas & Dia (1982a, 1983, 1984),<br />
pour les Éphéméroptères ; Berthélemy & Dia<br />
(1982), Sivec & Dia (2002), pour les Plécoptères<br />
; Thomas & Dia (1982b) et Giudicelli<br />
& Dia (1986), pour les Diptères Limoniides,<br />
Simuliides ; Dia & Botosaneanu (1980, 1983)<br />
pour les Trichoptères.<br />
Analyses statistiques<br />
Les comptages sont consignés dans des<br />
tableaux à double entrée espèces/prélèvements.<br />
Afin d’étudier l’organisation des peuplements<br />
dans les deux réseaux hydrographiques,<br />
un traitement des données<br />
faunistiques a été réalisé par une analyse factorielle<br />
des correspondances (AFC) et une<br />
classification hiérarchique ascendante<br />
d’ordre 2 (réalisées avec le logiciel ADE 4:<br />
Thioulouse et al. 1997).<br />
Résultats<br />
Analyse biocénotique<br />
et biotypologique du peuplement<br />
L’étude biocénotique porte sur l’ensemble des<br />
espèces et la totalité des stations des deux<br />
réseaux hydrographiques. Sur 113 espèces<br />
recensées (tableau en annexe), 64 sont communes<br />
aux deux cours d’eau et représentent<br />
90 % de la faune du Damour. Il est donc<br />
logique d’analyser les relations spécifiques<br />
(entre les espèces) et les relations coenotiques<br />
(entre les stations) pour l’ensemble des deux<br />
réseaux.<br />
Afin de pouvoir comparer les résultats de<br />
l’échantillonnage, nous avons adopté le système<br />
de classes d’abondance proposé par Verneaux<br />
(1973) : l’abondance d’une espèce dans<br />
les stations où elle figure est représentée par<br />
5 classes exprimées par des coefficients chiffrés<br />
de 1 à 5.<br />
Tableau II <strong>–</strong> Densité (N.m-2 ) des principaux groupes taxonomiques dans la source frontale et dans les stations supérieures<br />
du cours principal de l’Aouali et du Damour.<br />
Table II <strong>–</strong> Density (N.m-2 ) of the major invertebrate groups in the head spring and in the upper sampling sites<br />
of the Aouali and Damour rivers.<br />
Source el Barouk Cours d’eau Source es Safa Cours d’eau<br />
en aval de la source en aval de la source<br />
(station SA1) (station A2) (station SD1) (station D2)<br />
Mollusques 138 4 28 6<br />
Amphipodes 3 802 33 949 8<br />
Éphéméroptères 365 3 631 1 986 1 424<br />
Plécoptères 5 79 253 9<br />
Elmides 7 41 191 66<br />
Trichoptères 1 181 238 1 462 56<br />
Simuliides 68 2 179 5 1092<br />
Chironomides 380 947 334 1 100<br />
Autres groupes 507 <strong>32</strong>0 1<strong>32</strong> 605<br />
Total (N.m -2 ) 6453 7 472 5 340 4 366<br />
53
AREF DIA<br />
Figure 2 <strong>–</strong> Distribution et groupement des stations de prélèvements<br />
dans le plan F1 x F2 de l’AFC.<br />
Clustering of sampling sites using FCA<br />
on the F1 x F2 factorial plane.<br />
Figure 3 <strong>–</strong> Distribution et groupement des espèces<br />
dans le plan F1 x F2 de l’AFC.<br />
Clustering of species using FCA on the F1 x F2 factorial plane.<br />
54<br />
La projection sur le plan F1 x F2 des points<br />
stations (figure 2) et des points espèces<br />
(figure 3) résulte du traitement des données<br />
concernant 29 stations et 113 espèces.<br />
Les axes 1, 2, 3 extraient respectivement<br />
14 %, 8,9 %, 7,7 % de l’inertie totale pour le<br />
Damour et l’Aouali. L’analyse des axes factoriels<br />
montre les tendances suivantes :<br />
Axe 1. Sur cet axe, les stations sont réparties<br />
de gauche à droite dans un gradient altitudinal<br />
décroissant. Cet ordre est bien respecté<br />
pour le Damour et moins pour l’Aouali (en<br />
raison de particularités topographiques).<br />
L’axe 1 représente donc la succession amontaval<br />
des stations et des espèces.<br />
Axe 2. Cet axe représente un gradient de substrat,<br />
depuis le plus grossier jusqu’au plus fin.<br />
À l’extrémité de cet axe, on trouve les grandes<br />
sources frontales (SD1 et SA1) à pente<br />
moyenne, à substrat peu encroûté et meuble<br />
(graviers, sables). À l’extrémité opposée, on<br />
trouve les sources du massif Barouk-Niha<br />
caractérisées par une forte pente (A5-Sa18),<br />
un substrat grossier (dalles, blocs, pierres) et<br />
un lit formé d’une alternance de cascades et<br />
de fosses. Les contributions relatives majeures<br />
à l’inertie expliquée par cet axe (seuil > 90 %)<br />
sont égales à 37 % (SD1 : 14,5 %, Sa15 :<br />
13 %, SA1 : 9,5 %).<br />
Groupements d’espèces<br />
et de stations<br />
L’analyse hiérarchique ascendante permet de<br />
distinguer sur les diagrammes deux groupements<br />
principaux de stations et d’espèces :<br />
G 1 et G 2 (figures 2 et 3).<br />
Ces groupements correspondent à des unités<br />
écologiques majeures :<br />
• le groupement des cours supérieurs (G 1) ;<br />
• le groupement des cours moyens et inférieurs<br />
(G 2).<br />
a. Groupement des cours supérieurs<br />
(G 1)<br />
Ce groupement est constitué de 18 stations ;<br />
il englobe les sources et émissaires des<br />
sources, les quatre stations supérieures (A2,<br />
A3, A4, A5) de la rivière Aouali et les deux<br />
stations supérieures de la rivière Damour<br />
(SD1, D2). Cet ensemble de stations et leurs<br />
biotopes respectifs forment le secteur initial<br />
des deux réseaux hydrographiques. Le biocénotype<br />
correspondant réunit 73 espèces.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Recherches sur les peuplements de macroinvertébrés des cours d’eau du Liban méridional (Aouali et Damour).<br />
Analyse biocénotique et essai de biotypologie<br />
La classification hiérarchique fait apparaître<br />
des subdivisions au sein de ce vaste ensemble.<br />
Un premier niveau de discrimination distingue<br />
deux sous-groupes.<br />
<strong>–</strong> Sous-groupe G 1 A<br />
Il concerne 10 stations ; elles correspondent<br />
aux grandes sources qui sont à l’origine des<br />
deux réseaux et aux cours supérieurs des deux<br />
rivières :<br />
• 6 sources de débordement (sources vauclusiennes),<br />
caractérisées par leur débit fort<br />
(300 à 2 000 l.s -1 ) et régulier ;<br />
• 4 stations situées sur le cours principal des<br />
deux rivières.<br />
Dans ce sous-groupe, deux stations (D2, a21),<br />
situées au voisinage de l’intersection des axes<br />
1 et 2, s’isolent des huit autres (cf. cartes factorielles<br />
de la figure 2) ; ce sont des stations<br />
perturbées par les rejets organiques de deux<br />
agglomérations (Ain Zhalta et Jezzine).<br />
<strong>–</strong> NOYAU G 1 Aa<br />
Le biocénotype correspondant réunit<br />
neuf espèces sténothermes d’eau froide. Trois<br />
sont exclusives des stations correspondant à<br />
ce groupement : Protonemura pectinata,<br />
Glossosoma hazbanica et Apatania cypria.<br />
Les six autres espèces (Bithynia badiella,<br />
Ancylus fluviatilis, Pisidium casertanum,<br />
Proasellus coxalis aoualensis, Elmis rioloides,<br />
Blepharicera fasciata) sont rhéophiles<br />
à large répartition géographique et écologique<br />
; leur présence dans le secteur initial des<br />
deux réseaux est en rapport avec un fort<br />
hydrodynamisme.<br />
Appartenant à la limite des deux sousgroupes,<br />
Baetis rhodani, l’éphémère le plus<br />
répandu, est très euryèce<br />
<strong>–</strong> NOYAU G 1 Ab<br />
Le biocénotype correspondant réunit trente<br />
espèces. On peut y distinguer plusieurs types<br />
écologiques :<br />
<strong>–</strong> des espèces eurytopes à l’échelle des<br />
réseaux étudiés : Planorbis piscinarum, Valvata<br />
saulcyi, Lymnaea truncatula, Sphaerium<br />
corneum, Cloeon dipterum, Baetis<br />
rhodani, Centroptilum luteolum, Hydropsyche<br />
yahfufah, Hydroptila vectis, Dryops<br />
algiricus, Simulium bezzii, S. intermedium,<br />
S. pseudequinum, S. latizonum, Limnophora<br />
sp2 ;<br />
<strong>–</strong> des espèces crénophiles : Pisidium personatum,<br />
Belgrandiella libanica, Proasellus bardaunii,<br />
Protonemura zernyi, P. libanica,<br />
Hydropsyche longindex, Allotrichia teldanica<br />
;<br />
<strong>–</strong> des espèces du crénal-rhithral : Gammarus<br />
laticoxalis, Electrogena sp1, Brachyptera<br />
galeata, Rhyacophila fasciata, Agapetus<br />
caucasicus, Simulium niha, Grouvellinus<br />
coyei ;<br />
<strong>–</strong> une espèce (Rhithrogena znojkoi) qui vit<br />
dans le cours principal de l’Aouali et du<br />
Damour.<br />
<strong>–</strong> Sous-groupe G 1 B<br />
Il réunit les émissaires des sept sources à débit<br />
moyen et la station aval (A5) du cours supérieur<br />
de l’Aouali ; ces stations se répartissent<br />
sur un secteur altitudinal étroit (entre 710 et<br />
990 m). Le biocénotype correspondant est<br />
caractéristique du peuplement des ruisseaux<br />
de moyenne altitude de la montagne libanaise.<br />
Il est le plus riche en espèces : 34 espèces<br />
appartenant à tous les groupes taxonomiques<br />
d’invertébrés benthiques.<br />
Dans cet ensemble faunistique, on peut distinguer<br />
trois groupes écologiques :<br />
• les espèces crénophiles : Pisidium obtusale,<br />
Proasellus bardaunii, Leuctra kopetdaghi,<br />
Capnia turkestanica brevicula, Protonemura<br />
libanocypria, Isoperla berthelemyi, Tinodes<br />
kadiellus, T. negevianus, Micropterna coiffaiti,<br />
Stactobia pacatoria, Esolus parallelepipedus,<br />
Prosimulium petrosum, Antocha<br />
libanotica ;<br />
• les espèces du crénal-rhithral : Electrogena<br />
galileae, Alainites muticus, Baetis baroukianus,<br />
Leuctra hippopus, Leuctra sp. gr.<br />
hipopus, Pontoperla sp, Tinodes caputaquae,<br />
T. tohmei, Polycentropus baroukus,<br />
Wormaldia subnigra, Ithytrichia lamellaris,<br />
Ernodes saltans, Lype reducta, Riolus syriacus,<br />
Stenelmis puberula ;<br />
• les espèces eurytopes plus fréquentes dans<br />
le rhithral que dans le crénal : Ephemera sp,<br />
Baetis bisri, Leuctra fusca latior.<br />
b. Groupement des cours moyens<br />
et inférieurs (G 2)<br />
Ce groupement se subdivise en deux sousgroupes.<br />
<strong>–</strong> Sous-groupe G 2 A, 5 stations, 14 espèces.<br />
Cet ensemble réunit les stations du cours<br />
moyen et inférieur de l’Aouali (en dessous de<br />
400 m d’altitude), à l’exception de deux stations<br />
qui se placent dans l’autre sous-groupe.<br />
L’ensemble faunistique correspondant se<br />
compose d’espèces thermophiles qui vivent<br />
55
AREF DIA<br />
56<br />
habituellement dans la partie terminale des<br />
réseaux hydrographiques : Melanopsis praemorsa,<br />
Proasellus coxalis, Prosopistoma<br />
oronti, Choroterpes picteti, Baetis sp6, Psychomyia<br />
pusilla, Dryops goidanichi.<br />
Cinq espèces de ce sous-groupe sont strictement<br />
cantonnées dans le secteur influencé par<br />
l’usine hydroélectrique de Joun (stations A9<br />
et A10) :<br />
• Semisalsa contempta et Gammarus pseudosyriacus,<br />
trouvées aussi dans le bassin supérieur<br />
du Litani (il est probable qu’elles ont<br />
été amenées dans l’Aouali par la dérivation<br />
des eaux du Litani vers l’usine de Joun) ;<br />
• Allotrichia vilnensis orientalis et Hydroptila<br />
angustata qui présentent un large spectre<br />
écologique dans les réseaux hydrographiques<br />
de la Méditerranée orientale, depuis<br />
les sources jusqu’aux grandes rivières de<br />
basse altitude (Botosaneanu 1992) ;<br />
• Radix auricularia considérée comme une<br />
espèce potamophile (Mouthon 1980) ; Moubayed<br />
(1986) la signale au Liban dans l’épipotamal<br />
et dans les milieux lénitiques.<br />
<strong>–</strong> Sous-groupe G 2 B, 6 stations, 26 espèces.<br />
Il concerne les quatre stations du cours moyen<br />
et inférieur du Damour (en dessous de 300 m<br />
d’altitude) auxquelles s’ajoutent deux stations<br />
(A7 et A8) du cours moyen et inférieur de<br />
l’Aouali.<br />
Le biocénotype est formé :<br />
• d’un ensemble d’espèces eurytopes, (elles<br />
occupent pour cette raison des positions<br />
proches de l’origine des axes) : Caenis<br />
macrura, Hydroptila phoeniciae, Rhyacophila<br />
nubila, Oxyethira delcourti, Hydroptila<br />
angustata, Hydropsyche theodoriana,<br />
H. yahfufah, Adicella syriaca, Elmis syriaca,<br />
Esolus pygmaeus, Limnius intermedius,<br />
Antocha phoenicia, Simulium pseudequinum<br />
;<br />
• d’espèces cantonnées dans le cours moyeninférieur<br />
de l’Aouali et le cours inférieur du<br />
Damour : Procloeon pennulatum, Baetis<br />
spei, Hydropsche incognita, Normandia<br />
nitens ;<br />
• d’espèces qui n’ont été récoltées que dans la<br />
basse vallée du Damour : Hydroptila mendli<br />
levanti, H. libanica, H. aegyptia, Cheumatopsyche<br />
capitella.<br />
Cinq espèces figurant dans ce biocénotype ont<br />
une répartition très restreinte :<br />
Obuchovia transcaspicum est limitée à la station<br />
A7, Marthamea beraudi à la station D3,<br />
et Oxyethira falcata à la station A6. Une<br />
espèce madicole (Stactobia caspersi) vit dans<br />
les stations d6 et A7 ; une espèce thermophile<br />
(Physa acuta) a été récoltée dans les stations<br />
dt5 et D4.<br />
c. Particularités de l’organisation<br />
biocénotique des deux réseaux<br />
L’originalité du réseau hydrographique de<br />
l’Aouali réside dans le grand développement<br />
du système des sources.<br />
Le biotope que constituent les sources et leurs<br />
émissaires présente un intérêt particulier du<br />
fait qu’il héberge <strong>32</strong> des 37 espèces exclusives<br />
du réseau hydrographique de l’Aouali (elles<br />
ne se trouvent pas dans le réseau du Damour).<br />
Les espèces exclusives du Damour sont cantonnées<br />
dans son cours moyen ou inférieur<br />
(Physa acuta, Marthamea beraudi, Hydroptila<br />
libanica, H. mendli levanti, H. aegyptia,<br />
Cheumatopsyche capitella). L’absence de ces<br />
espèces dans la zone homologue de l’Aouali<br />
est probablement liée aux perturbations<br />
hydrauliques que provoque le fonctionnement<br />
de l’usine hydro-électrique de Joun. Ainsi, le<br />
secteur inférieur de l’Aouali a un peuplement<br />
plus pauvre en espèces et en individus que la<br />
portion homologue du Damour.<br />
Zonation longitudinale de l’Aouali<br />
et du Damour<br />
Il importe d’intégrer les résultats de l’analyse<br />
biocénotique dans la théorie de la zonation<br />
longitudinale des eaux courantes selon<br />
laquelle il est possible de subdiviser un réseau<br />
hydrographique en zones successives caractérisées<br />
par différents groupements d’espèces.<br />
On examinera, en particulier, la possibilité de<br />
mettre en correspondance les groupements<br />
d’espèces et de stations mis en évidence dans<br />
la présente étude avec les zones énumérées<br />
dans le schéma de zonation d’Illies & Botosaneanu<br />
(1963).<br />
L’Aouali est un réseau atypique car il ne présente<br />
pas de confluence principale. Il s’agit<br />
d’un réseau où un cours d’eau unique <strong>–</strong> le<br />
cours d’eau principal <strong>–</strong> draine l’ensemble des<br />
émissaires de sources issues du massif karstique.<br />
Le Damour est un réseau de type ramifié,<br />
avec une confluence principale (Ouâdi<br />
Bou Zebli-Nahr es Safa).<br />
Pour définir des zones biocénotiques on ne<br />
peut utiliser, pour ce réseau, le schéma classique<br />
d’Illies & Botosaneanu (1963) qui fixe<br />
les limites de zones au niveau des confluences<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Recherches sur les peuplements de macroinvertébrés des cours d’eau du Liban méridional (Aouali et Damour).<br />
Analyse biocénotique et essai de biotypologie<br />
principales. Cependant, plusieurs études ont<br />
montré que les limites de zones peuvent être<br />
placées en dehors des confluences principales<br />
(Décamps 1968 ; Giudicelli 1968 ; Verneaux<br />
1973 ; Giudicelli et al. 1980 ; Dakki 1986) et<br />
que l’on peut établir, pour des réseaux de<br />
structure atypique, des homologies avec les<br />
zones biocénotiques proposées par Illies et<br />
Botosaneanu (loc. cit.).<br />
a. Le crénon. Le peuplement des sources<br />
et ses relations avec le peuplement<br />
du cours d’eau principal<br />
Les stations du crénal des deux réseaux sont<br />
réunies dans le groupement G1 où elles sont<br />
associées aux stations du cours supérieur des<br />
deux rivières dans lequel aboutissent leurs<br />
ruisseaux émissaires. Cette relation forte qui<br />
réunit le crénal et le cours supérieur de<br />
l’Aouali et du Damour s’explique par le type<br />
de sources qui alimentent le cours d’eau principal<br />
: ce sont des sources de type vauclusien.<br />
Les ruisseaux émissaires des sources karstiques<br />
issues du massif Barouk-Niha sont bien<br />
différents d’un émissaire de source typique<br />
(hypocrénal). Leurs caractéristiques physiographiques<br />
(largeur, pente et débit) sont celles<br />
des cours d’eau du rhithral supérieur.<br />
Ces sources et leurs émissaires hébergent des<br />
communautés qui, par leur composition faunistique,<br />
se rattachent au crénon et au début<br />
du rhithron. On y trouve, en effet, 19 espèces<br />
que Moubayed (1986) et Botosaneanu (1992)<br />
considèrent comme caractéristiques du crénal<br />
et du rhithral des cours d’eau de la province<br />
du Levant ; ce sont :<br />
• Pisidium casertanum, Electrogena sp1, Baetis<br />
rhodani, Stenelmis puberula, Grouvellinus<br />
coyei, Riolus syriacus (Moubayed<br />
1986) ;<br />
• Rhyacophila fasciata, Hydroptila phœniciae,<br />
H. aegyptia, H. vectis, Oxyethira falcata,<br />
Ithytrichia lamellaris, Hydropsyche yahfufah,<br />
Polycentropus baroukus, Lype reducta,<br />
Tinodes caputaquae, T. tohmei, Adicella<br />
syriaca, Micropterna coiffaiti (Botosaneanu<br />
1992).<br />
L’AFC ne différencie pas, au plan faunistique,<br />
les sources et leurs émissaires des stations du<br />
cours supérieur de l’Aouali et du Damour, ces<br />
deux types de biotopes se trouvant associés<br />
dans le même groupe ou sous-groupe de stations.<br />
En fait, dans le secteur amont, les différences<br />
thermiques sont faibles entre les<br />
émissaires de sources et le cours principal, de<br />
sorte que les échanges de faune entre les deux<br />
biotopes sont nombreux.<br />
Les affinités faunistiques entre les émissaires<br />
de sources et le cours d’eau principal témoignent<br />
d’une interdépendance marquée des<br />
deux biotopes :<br />
• sur les 26 espèces qui constituent la faune de<br />
la source el Barouk et son émissaire (SA1),<br />
18 sont communes avec la station du cours<br />
principal (A2) située à l’aval immédiat de la<br />
source frontale. Sur les 18 espèces qui<br />
constituent la faune de la source (Sa11)<br />
située à 960 m, 16 sont communes avec la<br />
faune de la station A4 située à la même altitude<br />
;<br />
• sur les 43 espèces qui constituent la faune<br />
du cours principal de l’Aouali à la station<br />
A5, 40 espèces sont communes avec l’ensemble<br />
de la faune des sources et ruisseaux<br />
de sources (Sa12… Sa17) qui débouchent<br />
dans cette section du cours supérieur de<br />
l’Aouali.<br />
Les différences biocénotiques entre ces<br />
2 types de biotopes (rhéocrénal et rhithral<br />
supérieur) sont peu marquées si l’on considère<br />
seulement la composition spécifique des<br />
deux types de peuplements. Elles deviennent<br />
évidentes si l’on prend en compte la structure<br />
des deux peuplements. Ainsi, il existe des différences<br />
quantitatives (en densité) au niveau<br />
de chaque groupe : les mollusques, les amphipodes<br />
et les trichoptères dominent dans les<br />
sources ; les simuliides, les chironomides<br />
dominent dans les stations correspondantes au<br />
cours principal (tableau II).<br />
a.1. Espèces caractéristiques<br />
de la communauté du crénal<br />
du versant ouest du massif Barouk-<br />
Niha (600-1 100 m d’altitude)<br />
Sur les 113 espèces recensées dans les deux<br />
réseaux, 81 vivent dans les sources et leurs<br />
émissaires. Parmi ces espèces, 20 ne figurent<br />
pas dans le cours d’eau principal, ce sont les<br />
« caractéristiques exclusives » du crénal.<br />
<strong>–</strong> Caractéristiques exclusives des deux sources<br />
frontales et leurs émissaires (SA1, SD1) : Protonemura<br />
pectinata (peu abondante), Apatania<br />
cypria, Glossosoma hazbanica (abondantes).<br />
<strong>–</strong> Caractéristiques exclusives des sources<br />
latérales : Pisidium obtusale (S12), P. personatum<br />
(S17), Habrophlebia sp (S15), Protonemura<br />
libanocypria (S12, S18), P. libanica<br />
(S17), Isoperla berthelemyi (S14), Capnia<br />
turkestanica brevicula et Stactobia pacatoria<br />
57
AREF DIA<br />
58<br />
(S12, S15), Stactobia aoualina (S16, S18,<br />
S15), Allotrichia teldanica (S17, S18),<br />
Hydropsyche longindex (S12, S17), Ernodes<br />
saltans (S12, S17, S18), Tinodes kadiellus<br />
(S14, S18), T. negevianus (S18), Micropterna<br />
coiffaiti (S12), Antocha libanotica (S18, S16),<br />
Prosimulium petrosum (S17).<br />
a.2. Le peuplement de la source<br />
de basse altitude<br />
(Sa 23 : source Joun et son émissaire)<br />
Il est dépendant de celui du cours principal à<br />
la même altitude puisque cette source aux<br />
eaux relativement chaudes (22,8 o C) se situe<br />
près du lit de l’Aouali. Sur les 45 espèces peuplant<br />
cette source, 28 espèces sont communes<br />
avec la faune de l’Aouali à la même altitude,<br />
mais les différences quantitatives entre les<br />
deux communautés sont notables : la densité<br />
du peuplement est de 901 ind.m -2 pour le<br />
cours principal à la station A8 et de 4 882<br />
ind.m -2 à la source. Les densités des divers<br />
groupes faunistiques sont bien différentes,<br />
surtout pour les Mollusques (3 ind.m -2 dans<br />
l’Aouali et 1 354 ind./m 2 dans la source) et<br />
pour les Chironomides (187 ind.m -2 et 2 451<br />
ind.m -2 ).<br />
Le peuplement de cette source limnocrène<br />
forme avec le peuplement du cours inférieur<br />
de l’Aouali un même biocénotype constitué<br />
d’espèces thermophiles (G2 A).<br />
Les espèces caractéristiques de ce « crénal<br />
chaud » sont : Melanopsis praemorsa, Radix<br />
auricularia, Valvata saulcyi, Planorbis piscinarum,<br />
Proasellus coxalis, Laccophilus hyalinus.<br />
b. La distinction entre le rhithral<br />
et le potamal<br />
Le Damour et l’Aouali dévalent vers la mer<br />
en suivant la trajectoire la plus directe, de<br />
sorte qu’ils gardent leur caractère torrentiel<br />
presque jusqu’à l’embouchure. De ce fait, la<br />
distinction entre la rivière (rhithral) et le<br />
fleuve (potamal) n’est pas évidente. Dès lors,<br />
il faut associer des critères physiques et des<br />
critères biotiques pour fixer la limite entre ces<br />
deux zones écologiques majeures. L’analyse<br />
portera sur le cours principal de l’Aouali où<br />
9 stations se succèdent sur le gradient altitudinal.<br />
Critères physiques : en aval de la station A5,<br />
l’Aouali reçoit plusieurs affluents d’ordre 1 et<br />
2 issus de sources latérales du massif Barouk-<br />
Niha. Le débit moyen annuel passe de<br />
1,5 m 3 .s -1 à la station A5 à 4,5 m 3 .s -1 à la sta-<br />
tion A6. Ce changement de débit, qui s’accompagne<br />
d’une diminution de la pente et<br />
d’un élargissement du lit, provoque des changements<br />
au niveau de la physiographie du<br />
cours axial et au niveau des paramètres abiotiques<br />
(température, substrat). Donc, le passage<br />
entre les stations A5 et A6 se traduit par<br />
un changement écologique majeur.<br />
Si l’on se réfère aux critères proposés par<br />
Illies & Botosaneanu (1963) pour définir les<br />
deux hydrosystèmes (rhithral, potamal), on<br />
peut aussi prendre en compte le régime thermique.<br />
Les eaux des stations du cours supérieur (A2,<br />
A3, A4, A5) ont un maximum thermique<br />
compris entre 15 o C et 19 o C ; de ce fait, ce<br />
secteur appartient au rhithral, si l’on se réfère<br />
au critère thermique retenu par Illies et Botosaneanu.<br />
Les eaux du secteur incluant les stations A6,<br />
A7, A8, A9, A10 ont des amplitudes thermiques<br />
annuelles égales et généralement<br />
supérieures à 20 o C, avec des maximums<br />
annuels entre 23 o C et 29 o C. Ce secteur, toujours<br />
selon le même critère, se rattache au<br />
potamal ; dans le cas particulier, il doit être<br />
assimilé à un épipotamal.<br />
Critères biotiques : la distinction entre les<br />
deux zones écologiques majeures et leurs subdivisions<br />
se base aussi sur des espèces indicatrices.<br />
Au niveau des stations A5 et A6, on<br />
observe une discontinuité majeure dans la<br />
répartition des macroinvertébrés. La station<br />
A5, à 11 km de la source frontale, marque la<br />
limite inférieure de répartition pour de nombreuses<br />
espèces du cours supérieur, telles que<br />
Bithynia badiella, Pisidium casertanum,<br />
Gammarus laticoxalis, Electrogena sp1, E.<br />
galileae, Rhithrogena znojkoi, Agapetus caucasicus,<br />
Tinodes caputaquae, Lype reducta,<br />
Stenelmis puberula, Grouvellinus coyei, Riolus<br />
syriacus. La station A6 marque la limite<br />
supérieure de répartition d’espèces potamiques,<br />
telles que Proasellus coxalis, Psychomyia<br />
pusilla, Hydropsyche incognita,<br />
Hydroptila angustata, Dryops goidanichi ;<br />
elle est aussi caractérisée par l’apparition<br />
d’habitats d’eau calme peuplés de Coléoptères<br />
Hydrocanthares et d’Hétéroptères.<br />
La prise en compte des différents critères<br />
montre bien que, dans l’Aouali, la limite rhithral-potamal<br />
se situe entre les stations A5 et<br />
A6.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
.1 Les subdivisions du rhithral<br />
et du potamal<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Recherches sur les peuplements de macroinvertébrés des cours d’eau du Liban méridional (Aouali et Damour).<br />
Analyse biocénotique et essai de biotypologie<br />
Les résultats de l’AFC et l’analyse comparative<br />
des peuplements du cours supérieur des<br />
deux rivières ont montré que le secteur amont<br />
des deux cours d’eau principaux (stations A2,<br />
A3, A4, D2) fait partie d’un même ensemble<br />
faunistique et coenotique (sous-groupe G1 A),<br />
qui réunit le secteur des sources karstiques et<br />
le secteur initial du rhithral (épirhithral).<br />
La dernière station du cours supérieur de<br />
l’Aouali (station A5), qui s’intègre dans le<br />
sous-groupe G1 B, héberge des espèces qui<br />
ont été placées par les auteurs dans deux sections<br />
du rhithral :<br />
<strong>–</strong> dans le métarhithral : Wormaldia subnigra<br />
(Caspers et al. 1977), Lype reducta et Leuctra<br />
hippopus (Verneaux 1973) ;<br />
<strong>–</strong> dans le métarhithral et l’hyporhithral : Moubayed<br />
(1986) considère Rhithrogena znojkoi<br />
et Alainites muticus comme caractéristiques<br />
de ces deux sections de l’Oronte et du Litani<br />
(Liban).<br />
On en arrive à la conclusion suivante :<br />
<strong>–</strong> le peuplement des stations supérieures des<br />
deux cours d’eau principaux (stations A2,<br />
A3, A4, D2) se rattache à un ensemble qui<br />
réunit l’épirhithral et le métarhithral ;<br />
<strong>–</strong> le peuplement de la station A5 de l’Aouali<br />
représente la zone inférieure du rhithral<br />
(hyporhithral).<br />
Dans les deux réseaux étudiés, il n’y a pas<br />
d’espèces « caractéristiques exclusives » du<br />
rhithral car le peuplement de cette zone est<br />
constitué d’espèces eurytopes à l’échelle des<br />
deux réseaux. Cependant, certaines de ces<br />
espèces présentent une abondance maximale<br />
dans le secteur initial de ces réseaux. On peut<br />
alors les considérer comme caractéristiques<br />
électives du rhithral ; ce sont Rhithrogena<br />
znojkoi, Alainites muticus, Baetis rhodani, B.<br />
baroukianus, Electrogena galileae, Leuctra<br />
hippopus, L. fusca latior, Pontoperla sp, Wormaldia<br />
subnigra, Rhyacophila nubila, Hydropsyche<br />
yahfufah, Adicella syriaca, Stenelmis<br />
puberla, Simulium intermedium.<br />
Le groupement G2 intègre les peuplements<br />
des cours moyens et inférieurs de l’Aouali et<br />
du Damour (les 5 dernières stations de<br />
l’Aouali et les 4 dernières stations du<br />
Damour). Il peut donc être assimilé à un épipotamon.<br />
Son biocénotype contient une quinzaine d’espèces<br />
qui, dans la littérature sur la faune des<br />
macroinvertébrés des cours d’eau de la pro-<br />
vince du Levant, ont été citées comme caractéristiques,<br />
tantôt du rhithral, tantôt du potamal<br />
et tantôt de ces deux zones à la fois.<br />
• Rhyacophila nubila, Hydropsyche theodoriana,<br />
Hydroptila libanica, H. mendli levanti,<br />
Oxyethira delcourti, sont des espèces caractéristiques<br />
du rhithral ; Hydroptila angustata<br />
est caractéristique de l’épipotamal (Botosaneanu<br />
1992).<br />
• Limnius intermedius, Simulium pseudequinum<br />
et Prosopistoma oronti sont caractéristiques<br />
de l’hyporhithral, Marthamea beraudi<br />
du métarhithral (Moubayed 1986),<br />
• Cheumatopsyche capitella se cantonne dans<br />
le rhithral et l’épipotamal (Botosaneanu<br />
1992).<br />
• Rhithrogena znojkoi est caractéristique du<br />
métarhithral et de l’hyporhithral (Moubayed<br />
1986).<br />
À cet ensemble d’espèces indicatrices de<br />
zone, il faut ajouter d’autres espèces électives<br />
de ce secteur : Melanopsis praemorsa, Physa<br />
acuta, Proasellus coxalis, Procloeon pennulatum,<br />
Baetis spei, Stactobia caspersi, Esolus<br />
pygmaeus, Elmis syriaca, Dryops goidanichi,<br />
Antocha phœnicia. Elles complètent le cortège<br />
faunistique associé à l’épipotamal des<br />
cours d’eau de la province du Levant.<br />
En se basant sur la composition faunistique<br />
des stations de l’Aouali, et sur les informations<br />
concernant la zonation écologique de<br />
divers réseaux méditerranéens, on en déduit<br />
que :<br />
<strong>–</strong> le secteur du cours supérieur représente le<br />
rhithral ; les stations A2, A3, A4 constituent<br />
une zone qui regroupe l’épirhithral et le<br />
métarhithral ;<br />
<strong>–</strong> la station A5 correspond à un hyporhithral ;<br />
<strong>–</strong> le secteur du cours moyen comprenant la<br />
station A6 correspond à une zone de transition<br />
entre le rhithral et le potamal ;<br />
<strong>–</strong> le secteur du cours inférieur, comprenant les<br />
stations A7, A8, A9, A10, correspond à la<br />
zone supérieure du potamal (épipotamal).<br />
Conclusions :<br />
la zonation dans les cours d’eau<br />
de la Méditerranée orientale<br />
Les résultats de cette étude montrent l’existence<br />
d’une zonation écologique, mais elle<br />
présente des particularités qui la distinguent<br />
du schéma type d’Illies & Botosaneanu.<br />
La zonation est resserrée car plusieurs zones<br />
biocénotiques se succèdent dans un même<br />
59
AREF DIA<br />
60<br />
réseau sur un linéaire de quelques dizaines de<br />
kilomètres.<br />
La distinction entre les 3 zones majeures (crénal,<br />
rhithral, potamal) se retrouve dans la plupart<br />
des cours d’eau méditerranéens ; cependant,<br />
la zonation est réduite par rapport au<br />
schéma type qui comporte 7 zones. Ceci<br />
concorde avec les résultats obtenus dans<br />
d’autres régions bioclimatiques sèches du<br />
bassin méditerranéen en utilisant les<br />
méthodes d’analyse multivariée. Ainsi, dans<br />
une rivière côtière méditerranéenne du sudest<br />
de la France, 4 zones ont pu être délimitées<br />
(Giudicelli et al. 1980). Au Maroc,<br />
4 zones ont été reconnues dans l’oued Sebou,<br />
grand réseau hydrographique du Moyen Atlas<br />
(Dakki 1986) ; 4 zones ont été identifiées dans<br />
l’oued Reghaya, grande rivière du Haut Atlas<br />
(Bouzidi 1989). En Israël, dans la rivière Dan,<br />
une seule zone biocénotique a été retenue, qui<br />
a été assimilée à un « pseudorhithral » (Por et<br />
al. 1986).<br />
Tout différent est le schéma de zonation que<br />
propose Moubayed (1986) pour le Litani et<br />
l’Oronte. En se basant sur la seule communauté<br />
des Diptères Chironomides et en utilisant<br />
une méthode d’analyse simple (coefficient<br />
de Sorensen), il a distingué 3 types de<br />
biocénoses du crénal, les 3 zones du rhithral,<br />
et un épipotamal.<br />
Dans le système Aouali-Damour, comme dans<br />
les autres réseaux méditerranéens, le crénal et<br />
le potamal (généralement réduit à sa section<br />
supérieure) sont les zones les mieux individualisées,<br />
tant par leurs caractéristiques abiotiques<br />
que par leur peuplement. Ici encore, le<br />
rhithral est reconnu, mais ses subdivisions<br />
sont difficiles à identifier.<br />
Remerciements<br />
Cette recherche a été subventionnée par le<br />
Centre national de la recherche scientifique<br />
du Liban (CNRSL).<br />
L’auteur remercie chaleureusement :<br />
J. Giudicelli, professeur à l’université d’Aix-<br />
Marseille III, pour ses conseils tout au long<br />
de ce travail et sa lecture critique du manuscrit.<br />
E. Franquet, maître de conférences à l’université<br />
d’Aix-Marseille III, pour son aide dans<br />
le traitement des données faunistiques (AFC,<br />
classification hiérarchique).<br />
Références bibliographiques<br />
Alouf N., 1983. Contribution à la connaissance des<br />
cours d’eau du Liban. La zonation biologique du<br />
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Botosaneanu L., 1992. Fauna Palaestina. Insecta VI <strong>–</strong><br />
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ed., Jerusalem : 293 p.<br />
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Bioécologie des macroinvertébrés et distribution<br />
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Caspers N., Muller A., Liebenau I. & Wichard W., 1977.<br />
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Haut Sebou Moyen Atlas (Maroc). Une contribution<br />
à la connaissance faunistique, écologique et historique<br />
des eaux courantes sud-méditerranéennes.<br />
Thèse doctorat d’État, Université Mohamed V,<br />
Rabat : 214 p.<br />
Décamps H., 1968. Vicariances écologiques chez les<br />
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50.<br />
Dia A. & Botosaneanu L., 1980 <strong>–</strong> Une Stactobia nouvelle<br />
du Liban (Trichoptera, Hydroptilidae), ses<br />
stades aquatiques et leurs constructions. Bijdr.<br />
Dierk. 50(2) : 369-374.<br />
Dia A. & Botosaneanu L., 1983. Six espèces nouvelles<br />
de Trichoptères du Liban. Bull. zool. Mus. Amsterdam.<br />
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Dia A. & Henry J.P., 1984. Nouvelles données sur les<br />
Asellides du Liban (Crustacea, Isopoda). Annls Limnol.<br />
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doctorat d’État, Université d’Aix-Marseille III,<br />
302 p.<br />
Giudicelli J., 1968. Recherches sur le peuplement, l’écologie<br />
et la biogéographie d’un réseau hydrographique<br />
de la Corse centrale, I-II. Thèse doctorat<br />
d’État, Université d’Aix-Marseille, 437 p.<br />
Giudicelli J., Dia A. & Légier P., 1980. Étude hydrobiologique<br />
d’une rivière de région méditerranéenne,<br />
l’Argens (Var, France). Habitats, hydrochimie, distribution<br />
de la faune benthique. Bijdr. Dierk. 50(2):<br />
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Giudicelli J. & Dia A., 1986. Contribution to the knowledge<br />
of the black-fly fauna (Diptera: Simuliidae)<br />
of Lebanon, with description of a new species and<br />
ecological comments. Aquatic Insects. 8(3):123-<br />
139.<br />
Illies J. & Botosaneanu L., 1963. Problèmes et méthodes<br />
de la classification et de la zonation écologique des<br />
eaux courantes, considérées surtout du point de vue<br />
faunistique. Mitt. Soc. Int. Limnol. 12 : 1-57.<br />
Malicky H., 1999. Bemerkungen uber die Verwandtschaftvon<br />
Hydropsyche pellucidula Curtis<br />
(Trichoptera, Hydropsychidae). Linzer biol. Beitr.<br />
31(2): 803-821.<br />
Malicky H., 2001. Ein Beitrag zur Kenntnis der Arten<br />
der Hydropsyche instabilis- Verwandtschaft im ostlichen<br />
Mittelmeergebiet (Trichoptera, Hydropsychidae)<br />
Linzer biol. Beitr. 33 (1), 489-518.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Recherches sur les peuplements de macroinvertébrés des cours d’eau du Liban méridional (Aouali et Damour).<br />
Analyse biocénotique et essai de biotypologie<br />
Moubayed Z., 1986. Recherches sur la faunistique,<br />
l’écologie et la zoogéographique de trois réseaux<br />
hydrographiques du Liban : l’Assi, le Litani et le<br />
Beyrouth. Thèse doctorat d’État, Université P. Sabatier<br />
Toulouse, 496 p.<br />
Mouthon J., 1980, Contribution à l’écologie des Mollusques<br />
des eaux courantes. Esquisse biotypologique<br />
et données écologiques. Thèse doctorat d’État,<br />
Université Paris VI, 169 p.<br />
Por F.D., Bromley H.L., Dimentman C., Herbst G.N. &<br />
Ortal R., 1986. River Dan, headwater of the Jordan,<br />
an aquatic oasis of the Middle East. Hydrobiologia.<br />
134: 121-140.<br />
Sivec I. & Dia A., 2002. Isoperla berthelemyi and Protonemura<br />
Phoenicia spp.n., two new species of stoneflies<br />
from Lebanon (Insecta : Plecoptera) Ephemera.<br />
3 (1): 43-51.<br />
Thioulouse J., Chessel D., Dolédec S. & Olivier J.M.<br />
1997. ADE-4 : a multivariate analysis and graphical<br />
ANNEXE <strong>–</strong> Code des espèces de la matrice des données faunistiques.<br />
Mollusques<br />
RAD Radix auricularia (Linné)<br />
LYM Lymnaea truncatula (Müller)<br />
PLA Planorbis piscinarum (Bourguignat)<br />
SEM Semisalsa contempta (Dautzenberg)<br />
PHY Physella (Physa) acuta Draparnaud<br />
ANC Ancylus fluviatilis (Müller)<br />
PCA Pisidium casertanum (Poli)<br />
PPM Pisidium personatum Malm<br />
POB Pisidium obtusale (Lamarck)<br />
BIT Bithynia badiella (Küster)<br />
BEL Belgrandiella libanica Schûtt<br />
MEL Melanopsis praemorsa (Linné)<br />
VAL Valvata saulcyi (Bourguignat)<br />
SPH Sphaerium corneum (Linné)<br />
Crustacés<br />
PCO Proasellus coxalis Dollfus<br />
PBA Proasellus bardaunii Alouf,<br />
Henry & Magniez<br />
PAO Proasellus coxalis aoualensis Dia & Henry<br />
GAL Gammarus laticoxalis Karaman<br />
& Pinkster<br />
GAP Gammarus pseudosyriacus Karaman<br />
& Pinkster<br />
Éphéméroptères<br />
BRH Baetis rhodani Pictet<br />
BBA Baetis baroukianus Thomas & Dia<br />
BMU Alainites muticus (Linné)<br />
BBI Baetis bisri Thomas & Dia<br />
BSP Baetis spei Thomas & Dia<br />
BA4 Baetis sp4<br />
BA5 Baetis sp5<br />
BA6 Baetis sp6<br />
BA8 Baetis sp8<br />
CEL Centroptilum luteolum (Müller)<br />
CEP Procloeon pennulatum Eaton<br />
CLO Cloeon dipterum (Linné)<br />
RHI Rhithrogena znojkoi (Tshernova)<br />
ECG Electrogena galileae Demoulin<br />
ECI Electrogena sp1<br />
CAU Caenis macrura Stephens<br />
PRO Prosopistoma oronti Alouf<br />
CHO Choroterpes picteti (Eaton)<br />
HAB Habrophlebia sp.<br />
EPH Ephemera sp<br />
display software. Statistics and Computing. 7: 75-<br />
83.<br />
Thomas A.G.B. & Dia A. 1982a. Ecdyonurus (?) znojkoi<br />
Tshernova, 1938: redescription et appartenance<br />
générique réelle (Ephemeroptera). Bull. soc. hist.<br />
nat. Toulouse. 118(1-4): 283-289.<br />
Thomas A.G.B. & Dia A. 1982b. Les Antocha (imagos)<br />
du sud Liban (Diptera, Limoniidae). Annls Limnol.<br />
18(3): 319-<strong>32</strong>6.<br />
Thomas A.G.B. & Dia A. 1983. Baetis bisri n. sp.,<br />
Ephéméroptère nouveau du Liban (Baetidae). Annls<br />
Limnol. 19(3): 213-217.<br />
Thomas A.G.B. & Dia A. 1984. Baetis baroukianus n.<br />
sp., Éphéméroptère nouveau du Liban (Baetidae).<br />
Bull. soc. hist. nat. Toulouse. 120: 7-12.<br />
Verneaux J. 1973. Recherches écologiques sur le réseau<br />
hydrographique du Doubs. Essai de biotypologie.<br />
Thèse doctorat d’État, Université de Besançon,<br />
260 p.<br />
Plécoptères<br />
BRA Brachyptera galeata Koponen<br />
PPE Protonemura pectinata Berthélemy & Dia<br />
PLJ Protonemura libanica Aubert<br />
PLB Protonemura libanocypria Zwick<br />
PZE Protonemura zernyi Aubert<br />
LFU Leuctra fusca latior Berthélemy & Dia<br />
LHI Leuctra hippopus Kempny<br />
LKO Leuctra kopetdaghi (Zhiltzova)<br />
LSP Leuctra sp.<br />
CAP Capnia turkestanica brevicula<br />
Berthélemy & Dia<br />
ISO Isoperla berthelemyi Sivec & Dia.<br />
MAR Marthamea beraudi (Navas)<br />
PON Pontoperla sp.<br />
Coléoptères dryopoides<br />
ESY Elmis syriaca (Kuwert)<br />
ERI Elmis rioloides (Kuwert)<br />
EPA Esolus parallelepipedus (Müller)<br />
EPY Esolus pygmaeus (Müller)<br />
LIM Limnius intermedius Fairmaire<br />
RIO Riolus syriacus (Allard)<br />
STE Stenelmis puberula Reitter<br />
GRO Grouvellinus coyei (Allard)<br />
NOR Normandia nitens (Müller)<br />
DGO Dryops goidanichi Olmi<br />
DAL Dryops algiricus (Lucas)<br />
Trichoptères<br />
AGA Agapetus caucasicus Martynov<br />
GLA Glossosoma hazbanica Botosaneanu<br />
& Gasith<br />
RHF Rhyacophila fasciata Hagen<br />
RHN Rhyacophila nubila (Zetterstedt)<br />
HIN Hydropsyche yahfufah Malicky<br />
HLO Hydropsyche longindex Botosaneanu<br />
& Moubayed<br />
HPE Hydrospyche incognita Pitsch<br />
HTH Hydropsyche theodoriana Botosaneanu<br />
CHE Cheumatopsyche capitella (Martynov)<br />
TCA Tinodes caputaquae Botosaneanu<br />
& Gasith<br />
TNA Tinodes negevianus Botosaneanu<br />
& Gasith<br />
TKA Tinodes kadiellus Botosaneanu & Gasith<br />
TTD Tinodes tohmei Botosaneanu & Dia<br />
LYP Lype reducta (Hagen)<br />
PSY Psychomyia pusilla (Fabricius)<br />
HYV Hydroptila vectis Curtis<br />
HYP Hydroptila phoeniciae Botosaneanu<br />
& Dia<br />
HYL Hydroptila libanica Botosaneanu & Dia<br />
HYM Hydroptila mendli levanti Botosaneanu<br />
HYA Hydroptila angustata Mosely<br />
HYE Hydroptila aegyptia Ulmer<br />
ITH Ithytrichia lamellaris Eaton<br />
ALT Allotrichia teldanica Botosaneanu<br />
ALV Allotrichia vilnensis orientalis<br />
Botosaneanu<br />
STP Stactobia pacatoria Dia & Botosaneanu<br />
STA Stactobia aoualina Botosaneanu & Dia<br />
STC Stactobia caspersi Ulmer<br />
OXF Oxyethira falcata Morton<br />
OXD Oxyethira delcourti Jacquemart<br />
ADI Adicella syriaca Ulmer<br />
TRI Triaenodes sp.<br />
APA Apatania cypria Tjeder<br />
MIC Micropterna coiffaiti Décamps<br />
POL Polycentropus baroukus Botosaneanu<br />
& Dia<br />
EAN Ernodes saltans Martynov<br />
WOR Wormaldia subnigra Mc Lachlan<br />
Diptères<br />
PRS Prosimulium petrosum Rubzov<br />
WIL Simulium. (Wilhelmia) pseudequinum<br />
Séguy<br />
OBU S. (Obuchovia) transcaspicum Enderlein<br />
TET S. (Tetisimulium) bezzii Corti<br />
SIN S. (Simulium) intermedium Roubaud<br />
ELA S. (Eusimulium) latizonum Rubzov<br />
SNI S. (Odagmia) niha Giudicelli & Dia<br />
BLE Blepharicera fasciata (Westwood)<br />
ALI Antocha libanotica Lachschewitz<br />
APH Antocha phoenicia Thomas & Dia<br />
DI1 Dixa sp1<br />
DI2 Dixa sp2<br />
LI1 Limnophora sp1<br />
LI2 Limnophora sp2<br />
61
Évolution des habitats<br />
et changement climatique :<br />
quelles conséquences pour les populations de Lézard ocellé,<br />
Lacerta lepida (Saurien, Lacertidés),<br />
en limite nord de répartition ?<br />
Habitat evolution and climatic changes:<br />
what are the consequences for the populations of Ocellated Lizard,<br />
Lacerta lepida (Sauria, Lacertidae), on the northern distribution limit?<br />
Résumé<br />
L’aire méditerranéenne française offre de<br />
bonnes conditions pour étudier les fluctuations<br />
d’aire de distribution sous l’effet du réchauffement<br />
climatique. Dans cette région, on doit en<br />
effet s’attendre à une remontée latitudinale des<br />
espèces thermophiles qui y sont inféodées.<br />
Cette hypothèse est évaluée sur le Lézard ocellé,<br />
Lacerta lepida, une espèce typique des milieux<br />
ouverts ouest-méditerranéens. Dix populations<br />
situées en limite nord de la distribution mondiale<br />
de l’espèce ont fait l’objet d’une analyse<br />
paysagère à partir de photos aériennes. Au<br />
cours des cinquante dernières années, on<br />
constate une perte importante des habitats<br />
ouverts au profit des boisements et des cultures.<br />
Ce processus s’accompagne d’un morcellement<br />
et d’un isolement accru des populations qui se<br />
traduit par un déclin rapide des populations de<br />
Lézards ocellés. L’étude montre que l’évolution<br />
des paysages engendrée par la déprise rurale<br />
(reforestation ou mise en culture de zones<br />
anciennement pâturées) joue un rôle dominant<br />
dans la dynamique spatiale de certaines espèces<br />
animales méditerranéennes. Dans le cas du<br />
Lézard ocellé, l’évolution des habitats apparaît<br />
prépondérante sur les effets du réchauffement<br />
climatique, d’où sa régression aux limites nord<br />
de sa distribution.<br />
Mots clés : reptile, Lacerta lepida, changement<br />
climatique, évolution des paysages, conservation,<br />
limite de distribution, France.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Abstract<br />
Pierre GRILLET 1 , Marc CHEYLAN 1 et François DUSOULIER 2<br />
1. Laboratoire de biogéographie et écologie des vertébrés, EPHE, CEFE-CNRS,<br />
1919, route de Mende, 34293 Montpellier cedex 5<br />
marc.cheylan@cefe.cnrs.fr<br />
2. 40, rue Carnot, 05000 Gap, France<br />
The French <strong>Mediterranea</strong>n region provides an<br />
ideal situation to study distribution changes<br />
that may be related to climate change. At the<br />
northern limits of the <strong>Mediterranea</strong>n region<br />
one would predict a northward migration of<br />
thermophilous species adapted to the <strong>Mediterranea</strong>n<br />
climate. This prediction was tested on<br />
the Ocellated Lizard, Lacerta lepida, a species<br />
typical of open habitats in the western <strong>Mediterranea</strong>n.<br />
The habitats of 10 populations situated<br />
near the northern limit of the species’ distribution<br />
were studied using aerial photography.<br />
During the last 50 years an important loss of<br />
open habitats was noted as a result of woodland<br />
encroachment and loss of habitat to cultivation.<br />
This has led to the fragmentation and<br />
isolation of populations which may be the cause<br />
of their rapid decline. Our study shows that the<br />
evolution of the landscape due to the abandonment<br />
of extensive grazing (with subsequent<br />
tree re-colonisation or farming of formerly<br />
grazed parcels) plays a major role in the spatial<br />
dynamics of certain mediterranean animal<br />
species. In the case of the Ocellated Lizard the<br />
evolution of the landscape has caused a regression<br />
of populations at the northern limit of the<br />
species' distribution, hence the prediction extension<br />
due to climate change is not observed.<br />
Keywords: Reptile, Lacerta lepida, climatic<br />
changes, landscape evolution, conservation,<br />
distribution limits, France.<br />
63
PIERRE GRILLET, MARC CHEYLAN, FRANÇOIS DUSOULIER<br />
64<br />
Introduction<br />
Les effets du réchauffement climatique sur les<br />
faunes et les flores sont à présent manifestes<br />
(Parmesan & Matthews 2005). Ces dernières<br />
années, les biologistes ont pu montrer que<br />
celui-ci avait des répercussions non négligeables<br />
sur la phénologie des espèces (Bairlein<br />
& Winkel 2001, Fitter & Fitter 2002), sur<br />
leur distribution (Walther et al. 2002) et, de<br />
façon plus globale, sur la composition des<br />
communautés et des écosystèmes (Lavorel &<br />
Garnier 2002). Dans certaines régions du<br />
globe, ceci se traduira à brève échéance par<br />
des extinctions importantes, comme le suggèrent<br />
plusieurs études récentes (Halloy &<br />
Mark 2003 ; Thomas et al. 2004 ; Harte et al.<br />
2004). Les modélisations conduites par<br />
Araùjo et al. (<strong>2006</strong>) sur les faunes herpétologiques<br />
d’Europe montrent qu’un grand<br />
nombre d’espèces de reptiles et d’amphibiens<br />
verront leur aire de distribution s’étendre audelà<br />
des limites actuelles dans les cinquante<br />
prochaines années, si les obstacles à la dispersion<br />
ne sont pas trop contraignants. Les<br />
modélisations réalisées par Thuiller (2005) à<br />
partir des flores et faunes européennes montrent<br />
quant à elles que la plupart des pertes<br />
d’espèces se situeront aux marges de l’aire<br />
méditerranéenne, dans les zones de transition<br />
entre l’aire méditerranéenne et les régions<br />
tempérées. Ces modèles ont cependant une<br />
faiblesse : ils ne prennent pas en compte l’effet<br />
concomitant de la perte d’habitats qui va<br />
croissant dans la plupart des pays d’Europe<br />
(60 000 ha sont artificialisés en France chaque<br />
année selon l’IFEN, <strong>2006</strong>). La compréhension<br />
des évolutions futures, sous l’effet du réchauffement<br />
climatique, apparaît donc d’une<br />
extrême complexité. Elle nécessite de prendre<br />
en compte, outre les changements climatiques,<br />
la dynamique des habitats et les capacités<br />
de colonisation propres à chaque groupe<br />
taxonomique. Dans ce contexte, les études<br />
empiriques basées sur des suivis à long terme<br />
gardent tout leur sens, spécialement lorsqu’elles<br />
sont conduites aux marges de la distribution<br />
des espèces, là où les facteurs limitants<br />
s’expriment avec le plus de force<br />
(Hengeveld 1990). C’est en effet aux marges<br />
de la distribution que les populations sont les<br />
plus fragiles et les plus sujettes à des extinctions<br />
locales (Hanski & Gilpin 1997), mais<br />
aussi les plus aptes à mettre en évidence des<br />
évolutions graduelles.<br />
Le réchauffement climatique devrait se révéler<br />
positif pour la majorité des espèces médi-<br />
terranéennes (e.g. Dennis & Shreeve 1991 ;<br />
Huntley et al. 1997). Le constat qui peut être<br />
fait apparaît toutefois mitigé, notamment si<br />
l’on se réfère aux travaux menés sur les vertébrés.<br />
Chez les oiseaux, certaines espèces<br />
comme le Crabier chevelu Ardeola ralloides,<br />
le Héron garde-bœufs Bubulcus ibis, le Guêpier<br />
d’Europe Merops apiaster ou l’Élanion<br />
blanc Elanus caeruleus voient en effet leur<br />
aire de distribution s’étendre vers le nord<br />
(Pascal et al. <strong>2006</strong>) tandis que d’autres,<br />
comme le Traquet oreillard Oenanthe hispanica,<br />
l’Alouette calandre melanocrypha<br />
calandra, ou le Cochevis de Thékla Galerida<br />
theklae montrent un net repli vers le sud de<br />
leur distribution (Prodon 2000). Chez les reptiles<br />
et les amphibiens, plusieurs espèces typiquement<br />
méditerranéennes montrent également<br />
un phénomène de repli vers le sud. C’est<br />
le cas du Seps strié Chalcides chalcides, du<br />
Lézard ocellé Lacerta lepida, et du Pélobate<br />
cultripède Pelobates cultripes (Thirion et al.<br />
2002). Dans ce groupe, peu d’espèces en<br />
revanche voient leur distribution progresser<br />
vers le nord, si l’on excepte le cas de la<br />
Tarente Tarentola mauritanica qui est une<br />
espèce anthropophile, favorisée par l’urbanisation<br />
et l’augmentation du trafic de marchandises<br />
(Cheylan obs. pers.). Le point commun<br />
à toutes ces espèces concerne leurs<br />
exigences en matière d’habitat. Celui-ci se<br />
caractérise le plus souvent par une couverture<br />
végétale faible à nulle : pelouse rase, landes,<br />
garrigue et maquis bas. Or, l’évolution<br />
actuelle des paysages nord-méditerranéens se<br />
traduit par un embroussaillement et un emboisement<br />
de plus en plus marqués (Barbero et<br />
al. 1990 ; Debussche et al. 1999). Ainsi, le Pin<br />
sylvestre Pinus sylvestris a vu ses peuplements<br />
s’étendre d’un facteur trois entre 1904<br />
et 1984, et progresser de 10 % entre 1978 et<br />
1988 en Provence (Crosaz 1995). Pour ces<br />
auteurs, la progression des conifères expansionnistes<br />
va se poursuivre. Le processus de<br />
disparition ou de régression des populations<br />
touche donc en priorité les espèces méditerranéennes<br />
inféodées aux milieux ouverts,<br />
comme cela a été démontré chez les oiseaux<br />
(Cheylan & Orsini 1995 ;Prodon 2000). Dans<br />
ce contexte, il apparaît important de documenter<br />
précisément l’évolution des espèces<br />
inféodées au climat méditerranéen, notamment<br />
aux marges nord de leur distribution.<br />
Pour ce qui est du Lézard ocellé, nous avons<br />
pu montrer que plusieurs populations se sont<br />
éteintes au cours du XX e siècle en limite nord<br />
de distribution (Cheylan & Grillet 2005) et<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Évolution des habitats et changement climatique :<br />
quelles conséquences pour les populations de Lézard ocellé, Lacerta lepida (Saurien, Lacertidés), en limite nord de répartition ?<br />
que celles qui y subsistent sont pour la plupart<br />
en situation précaire. Contrairement aux<br />
attentes, on observe chez cette espèce un<br />
retrait en direction du sud. Dans ces conditions,<br />
on peut faire l’hypothèse que la perte<br />
d’habitats prédomine sur le réchauffement climatique.<br />
C’est cette hypothèse que nous nous<br />
proposons de tester sur le Lézard ocellé.<br />
Matériel et méthode<br />
Le Lézard ocellé, Lacerta lepida Daudin,<br />
1802, est un Lacertidae de grande taille, pouvant<br />
atteindre 60 cm. Inféodée aux milieux<br />
ouverts et chauds, cette espèce d’origine ibérique<br />
occupe en France l’aire méditerranéenne<br />
et, sous forme de populations relictuelles,<br />
les causses du Lot, quelques points<br />
isolés des départements de la Dordogne et de<br />
la Charente, et la côte atlantique, jusqu’à l’île<br />
d’Oléron au nord (Cheylan & Grillet 2005).<br />
Son activité s’étend de mars à octobre, avec<br />
une période de reproduction printanière, suivie<br />
d’une ponte annuelle généralement déposée<br />
en juin. L’incubation dure plus de trois<br />
mois, avec une émergence des jeunes comprise<br />
entre début septembre et mi-octobre. Le<br />
régime alimentaire est constitué d’insectes,<br />
majoritairement de coléoptères (Mateo 2004).<br />
De par ses exigences en termes d’habitats et<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
en terme de climat, le Lézard ocellé constitue<br />
un bon modèle pour étudier l’évolution des<br />
paysages en rapport avec les changements climatiques.<br />
L’étude porte sur 10 populations ou stations<br />
parmi les plus septentrionales de la distribution<br />
mondiale de l’espèce (figure 1). L’intérêt<br />
d’étudier ces stations marginales permet de<br />
mieux appréhender ce qui pourrait se produire<br />
à moyen terme à plus grande échelle (Gaston<br />
2003).<br />
Les sites étudiés (figure 1 et tableau 1) sont<br />
localisés sur un axe Rodez-île d’Oléron, de<br />
part et d’autre d’une ligne orientée sud-est <strong>–</strong><br />
nord-ouest. Les sites ont été choisis sur une<br />
aire géographique suffisamment vaste (cinq<br />
Tableau 1 <strong>–</strong> Liste des sites retenus pour l’étude paysagère.<br />
Table 1 <strong>–</strong> List of sites selected for the landscape study.<br />
N o Commune Département Surface<br />
étudiée<br />
1 Limognes-en-Quercy Lot 100 ha<br />
2 Rocamadour Lot 150 ha<br />
3 Pinsac Lot 100 ha<br />
4 Cazillac Lot 100 ha<br />
5 Borrèze Dordogne 100 ha<br />
6 Chasteaux Corrèze 150 ha<br />
7 Paussac Dordogne 160 ha<br />
8 La Rochebeaucourt Dordogne 180 ha<br />
9 Marsac Charente 100 ha<br />
10 Bussac-Forêt Charente-Maritime 800 ha<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Distribution française du Lézard ocellé, Lacerta lepida (aire hachurée), et position des sites étudiés (ronds noirs)<br />
pour ce qui concerne l’évolution des habitats. Les chiffres renvoient aux stations du tableau 1.<br />
Distribution in France of the Ocellated Lizard, Lacerta lepida (in gray), and location of sites studied<br />
with regard to habitat evolution (full circles). Numbers refer to stations in table 1.<br />
65
PIERRE GRILLET, MARC CHEYLAN, FRANÇOIS DUSOULIER<br />
66<br />
départements) pour permettre une généralisation<br />
des résultats à l’échelle régionale. Dans<br />
tous les cas, la présence de l’espèce sur<br />
chaque site a été confirmée par des observations<br />
récentes (1999-2002).<br />
Superficie et pas de temps étudiés<br />
Les superficies analysées ont été déterminées<br />
par la configuration du site (cohérence géographique,<br />
extension des habitats favorables<br />
à l’espèce) et par les contraintes liées à l’analyse<br />
des photos aériennes (temps de codage<br />
de l’information). Une superficie comprise<br />
entre 100 et 180 ha a généralement été retenue,<br />
mis à part pour le site de Bussac-Forêt<br />
où les surfaces prises en compte s’élèvent à<br />
800 ha. Pour chacun des sites, le périmètre<br />
correspond au plus petit dénominateur commun<br />
aux 3 photos (en général, c’est la photo<br />
la plus ancienne qui a déterminé le choix). Le<br />
périmètre retenu correspond à un polygone<br />
défini par des points de repère remarquables<br />
identifiables sur chacune des photos, englobant<br />
la surface supposée favorable à l’origine<br />
(1950). Pour chaque site, trois périodes ont<br />
été analysées : 1950 (échelle 1/25 000), 1977<br />
(échelle 1/20 000), et une photo récente comprise<br />
entre 1997 et 1998 (échelle 1/30 000).<br />
1950 correspond à une période où les agriculteurs<br />
sont encore nombreux (2,3 millions<br />
d’exploitants agricoles en 1955 contre<br />
663 807 en 2000, source : ministère de l’Agriculture),<br />
et l’agriculture peu mécanisée (la<br />
mécanisation ne sera effective qu’à partir des<br />
années 1960-1970). 1950 correspond aussi à<br />
la mise en place du Fonds forestier national<br />
qui va se traduire par une politique importante<br />
de boisement. 1977 correspond également à<br />
une période importante, à mi-chemin entre le<br />
début de l’agriculture dite « moderne » et la<br />
période actuelle. Ce processus s’est poursuivi<br />
au cours des deux dernières décennies qui ont<br />
vu le nombre d’exploitations agricoles divisé<br />
par deux entre 1980 et 2000 (ministère de<br />
l’Agriculture).<br />
Analyse paysagère<br />
Pour analyser l’évolution des paysages, nous<br />
nous sommes inspirés de la méthode utilisée<br />
par Crosaz (1995) et par Cohen & Hotyat<br />
(1997) dans leurs études de l’évolution de<br />
l’embroussaillement du Causse Méjean. Cinq<br />
classes facilement identifiables à partir des<br />
photos les plus anciennes ont été définies :<br />
1) sol nu et pelouses ouvertes ; 2) pelouses<br />
embroussaillées avec moins de 50 % de couverture<br />
ligneuse (boisement buissonnant et/ou<br />
arborescent) ; 3) cultures ; 4) milieu boisé<br />
avec plus de 50 % de fermeture ; 5) aménagements<br />
divers : lotissements, terrains de<br />
camping, carrières, etc. Concrètement nous<br />
avons procédé de la manière suivante :<br />
<strong>–</strong> une zone commune aux trois photos (centrée<br />
sur le ou les points d’observation de<br />
Lézard ocellé) est délimitée à partir de<br />
repères remarquables communs aux trois<br />
clichés (le plus souvent, des routes ou des<br />
hameaux) ;<br />
<strong>–</strong> un transparent quadrillé (mailles de 2 mm<br />
de côté) est appliqué sur la zone délimitée,<br />
puis à l’aide d’une loupe binoculaire, l’une<br />
des 5 classes définies précédemment est<br />
notée à chacune des intersections du quadrillage.<br />
Compte tenu des faibles changements<br />
d’échelle entre période (1/20 000 à<br />
1/30 000), nous n’avons pas jugé utile<br />
d’amener les photos à une échelle unique.<br />
En moyenne, 1 100 points ont été analysées<br />
par site (min. 900, max. 1 400). Le nombre<br />
d’intersections renseignées pour chacune<br />
des classes permet de mesurer l’évolution<br />
des différents types d’habitats au cours de<br />
la période étudiée. Chacun des sites a par<br />
ailleurs fait l’objet d’une visite, afin de vérifier<br />
la correspondance entre la lecture sur<br />
photo et la réalité terrain. Les classes considérées<br />
comme favorables au Lézard ocellé<br />
sont les classes 1 et 2. Au regard de nos<br />
connaissances sur l’espèce, on peut en effet<br />
considérer qu’un milieu couvert à 50 % ou<br />
moins de ligneux est encore favorable à l’espèce.<br />
Les classes considérées comme défavorables<br />
sont les classes 3 et 4 qui correspondent<br />
respectivement aux zones cultivées<br />
et aux zones boisées avec plus de 50 % de<br />
fermeture. L’exclusion des cultures s’expliquent<br />
par le fait, que, dans la zone considérée,<br />
les cultures sont majoritairement constituées<br />
de monocultures impropres à la<br />
présence de l’espèce : céréales et maïs pour<br />
l’essentiel. Dans la catégorie 5 (aménagements<br />
divers), nous avons considéré défavorables<br />
à l’espèce les terrains de camping,<br />
les lotissements et les carrières en activité.<br />
Analyse du processus<br />
de fragmentation de l’habitat<br />
Nous avons choisi de travailler à partir de<br />
2 sites : Paussac et La Rochebeaucourt, tout<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Évolution des habitats et changement climatique :<br />
quelles conséquences pour les populations de Lézard ocellé, Lacerta lepida (Saurien, Lacertidés), en limite nord de répartition ?<br />
deux situés dans le nord de la Dordogne. Sur<br />
ces 2 sites, nous avons délimité cartographiquement<br />
les habitats favorables au cours des<br />
différentes périodes (estimation de la quantité<br />
d’habitats disponibles) pour mettre en évidence<br />
le processus de fragmentation au cours<br />
des cinquante dernières années. Pour cette<br />
étude, nous n’avons pas fait appel aux<br />
méthodes quantitatives de l’analyse spatiale<br />
(voir Burel & Baudry 1999) compte tenu de<br />
nos objectifs et des résultats attendus d’une<br />
telle analyse. Pour qu’une telle analyse prenne<br />
tout son sens, il aurait fallu disposer, en complément<br />
des données paysagères, d’éléments<br />
sur l’évolution des populations de Lézards<br />
ocellés au cours de trois périodes, afin de<br />
relier le déclin de la population au processus<br />
de fragmentation. En l’absence de telles données,<br />
nous nous limiterons à une expression<br />
cartographique du processus.<br />
Estimation de la population théorique<br />
Pour chaque période, nous proposons une<br />
estimation théorique de l’importance de la<br />
population de Lézard ocellé en fonction des<br />
surfaces disponibles, à partir d’un niveau de<br />
densité moyen tiré des données de la littérature.<br />
Les données concernant les densités sont<br />
très hétérogènes : 12,5 individus/ha en<br />
moyenne dans la Cordillère Cantabrique, 1,1<br />
à 40,8 individus/ha près de Madrid et entre 1<br />
et 58 individus/ha au Portugal (Perez-Mellado<br />
1998). En 1977, Allen (in Bischoff et al.<br />
1984) donnait des chiffres allant de 60 individus/ha<br />
dans la Serra de Cintra au Portugal<br />
à 18-34 individus/ha sur 2 autres sites. Les<br />
densités de 30, 40 ou 60 individus par hectare<br />
sont très probablement surévaluées. Elles correspondent<br />
le plus souvent à des concentrations<br />
ponctuelles dans le temps ou dans l’espace<br />
et non à des valeurs moyennes calculées<br />
pour l’ensemble de la population. Ainsi, sur<br />
l’île de Berlenga (Portugal), la densité calculée<br />
par rapport à la surface globale de l’île<br />
(70 ha) n’est que de 3,3 animaux à l’hectare<br />
(Mateo 1988) alors qu’elle est de 133 individus/ha<br />
si l’on ne prend en considération que<br />
les abords immédiats d’un noyau de population.<br />
Pour l’île d’Oléron, la densité moyenne<br />
pour la population est estimée entre 3,4 et<br />
8 individus/ha, soit un effectif total compris<br />
entre 500 et 1 200 individus (Cheylan &<br />
Grillet 2005). En Crau, des études menées en<br />
1992 et 1993 sur un site de 40 ha ont permis<br />
d’évaluer la population à 250 individus (min.<br />
197, max. 3<strong>32</strong>), soit une densité moyenne de<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
6,2 individus/ha (Mateo & Cheylan inédit).<br />
Dans ce qui suit, nous nous sommes basés sur<br />
une estimation théorique proche de ces deux<br />
dernières estimations françaises en prenant<br />
comme valeur de référence 6 individus à<br />
l’hectare.<br />
Résultats<br />
Évolution des habitats<br />
à l’échelle régionale<br />
Tous les sites étudiés présentent un déclin<br />
marqué des habitats ouverts à semi-ouverts<br />
(figure 2 et tableau en annexe). Sur l’ensemble<br />
des sites, cette perte est en moyenne<br />
de 21 % entre 1950 et 1977 et de 24 % entre<br />
1977 et 1998, soit 45 % d’habitats perdus en<br />
l’espace de 50 années. Compte tenu des évolutions<br />
constatées, on peut envisager, dans la<br />
plupart des cas, une disparition complète des<br />
habitats favorables dans moins de 60 années.<br />
Cette tendance générale fait toutefois apparaître<br />
des disparités. Les sites lotois (hormis<br />
Cazillac) semblent ainsi légèrement moins<br />
touchés par l’évolution des habitats avec en<br />
moyenne 38 % de pertes sur la période considérée.<br />
Figure 2 <strong>–</strong> Évolution des habitats favorables au Lézard ocellé, Lacerta lepida<br />
(pelouses et bois < 50 % de couverture) sur les 10 sites étudiés.<br />
Evolution of habitats suitable for the Ocellated Lizard,<br />
Lacerta lepida (meadows and forests < 50% ground cover)<br />
on the 10 studied sites.<br />
% habitats favorables<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Bussac<br />
Marsac<br />
Rochebeaucourt<br />
1950 (moyenne = 75,2)<br />
1977 (moyenne = 52,3)<br />
1998-2000 (moyenne = 28,6)<br />
Paussac<br />
Chasteaux<br />
Borrèze<br />
Cazillac<br />
Pinsac<br />
Rocamadour<br />
Limognes<br />
67
PIERRE GRILLET, MARC CHEYLAN, FRANÇOIS DUSOULIER<br />
68<br />
Processus de fragmentation<br />
à l’échelle locale<br />
L’analyse paysagère effectuée sur les sites de<br />
Paussac et de La Rochebeaucourt illustre la<br />
façon dont se font les pertes d’habitats sur le<br />
plan spatial.<br />
1) Site de Paussac (figure 3)<br />
Le site de Paussac s’étend sur environ 700 ha.<br />
En 1950, 44 % du site était constitué de<br />
pelouses ouvertes, le restant étant occupé par<br />
des cultures, des boisements et des villages.<br />
Ces pelouses s’organisaient autour de 5 taches<br />
principales de superficies relativement étendues<br />
pour au moins deux d’entre elles : respectivement<br />
170 ha (A), 100 ha (B), 20 ha (C)<br />
et deux autres taches plus petites (une vingtaine<br />
d’hectares pour D et E). Les taches A, B<br />
Figure 3 <strong>–</strong> Évolution des habitats favorables (en grisé) au Lézard ocellé,<br />
Lacerta lepida, sur Paussac entre 1950 et 1999. Les lettres<br />
indiquent les principaux noyaux favorables en 1950 (voir texte).<br />
Evolution of habitats (in gray) suitable for the Ocellated Lizard,<br />
Lacerta lepida, in Paussac between 1950 and 1999.<br />
Figure 4 <strong>–</strong> Évolution des habitats favorables (en grisé) au Lézard ocellé,<br />
Lacerta lepida, sur le site de La Rochebeaucourt entre 1950 et<br />
2001.<br />
Evolution of habitats (in gray) suitable for the Ocellated Lizard,<br />
Lacerta lepida, in the site of La Rochebeaucourt<br />
between 1950 and 2001.<br />
et C étaient alors quasi connectées étant<br />
donné la faible distance entre elles (moins de<br />
60 m) et l’occupation agricole de 1950<br />
(petites parcelles, cultures sèches). En 1977,<br />
les habitats favorables se sont nettement<br />
réduits et morcelés. La tache A s’est désagrégée<br />
en une dizaine de taches, la tache B s’est<br />
fortement réduite et morcelée et la tache C a<br />
quasi disparue. En 1999, les habitats favorables<br />
ne représentent plus que 6 % de la surface<br />
initiale. Les 5 noyaux se sont scindés en<br />
une cinquantaine de taches de superficie<br />
réduite (la plus importante au sud du secteur<br />
étudié couvre 6 ha, une douzaine sont comprises<br />
entre 1 et 3 ha ; les autres sont inférieures<br />
à 1 ha). Les distances et les obstacles<br />
aux déplacements sont plus importants, rendant<br />
délicats les échanges entre sous-populations.<br />
La connexion entre les taches est d’autant<br />
moins assurée que la perte des pelouses<br />
ouvertes s’est réalisée pour la plus grande partie<br />
au profit de surfaces boisées. Parallèlement,<br />
les parcelles agricoles ont été nettement<br />
agrandies, ce qui constitue un obstacle supplémentaire<br />
aux échanges entre taches.<br />
2) Site de La Rochebeaucourt (figure 4)<br />
Le site de La Rochebeaucourt s’étend sur<br />
environ <strong>32</strong>0 ha. En 1950, 140 ha étaient favorables<br />
au Lézard ocellé, le restant étant<br />
occupé par des cultures et quelques boisements.<br />
En 1980, cet ensemble quasi continu<br />
commence à se fragmenter, notamment dans<br />
sa partie nord-est. La faible distance entre<br />
taches (entre 10 et 100 m) et l’absence d’obstacles<br />
permettent toutefois d’envisager des<br />
échanges. En 2001, seuls 50 ha sont encore<br />
favorables. La fragmentation s’est considérablement<br />
amplifiée. Un ensemble de 35 ha<br />
subsiste à l’ouest, un autre de 11 ha à l’est. La<br />
distance entre ces deux taches principales<br />
s’est accrue : de 30 m en 1980, elle est passée<br />
à 500 m en 2001. Un obstacle supplémentaire<br />
aux échanges entre les sous-populations tient<br />
à la présence d’une route sur laquelle circulent<br />
de nombreux camions (carrières). Un<br />
petit aérodrome au niveau des pelouses ouest<br />
explique sans doute la relative préservation de<br />
cette zone.<br />
Évolution théorique de la population<br />
Sur la base d’une valeur théorique de 6 individus<br />
à l’hectare, et de l’évolution des superficies<br />
d’habitats favorables, il est possible<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Évolution des habitats et changement climatique :<br />
quelles conséquences pour les populations de Lézard ocellé, Lacerta lepida (Saurien, Lacertidés), en limite nord de répartition ?<br />
d’estimer les effectifs sur quatre des sites analysés<br />
au cours du temps (figure 5).<br />
Sous l’hypothèse que les valeurs de densité<br />
retenues aient été effectives sur les 4 sites en<br />
1950, les effectifs initiaux devaient se situer<br />
entre 500 et 1 800 individus, soit des valeurs<br />
tout à fait satisfaisantes pour assurer le maintien<br />
d’une population. Dans les années 2000,<br />
ces valeurs ne sont plus que de 90 à 300 individus<br />
et, si l’on extrapole la tendance pour<br />
2020, seul le site de La Rochebeaucourt pourrait<br />
encore retenir une population de Lézard<br />
ocellé. Bien entendu, ces estimations ne sont<br />
que des ordres de grandeurs. Elles ne tiennent<br />
pas compte d’autres facteurs pouvant également<br />
agir sur l’évolution des effectifs : effet<br />
de la fragmentation, altération des habitats ou<br />
des ressources alimentaires, etc.<br />
Discussion<br />
Le Lézard ocellé semble une espèce en nette<br />
régression, notamment dans la partie nord de<br />
son aire de répartition. Cette régression<br />
s’illustre à la fois par la disparition de populations<br />
historiques (Cheylan & Grillet 2005)<br />
et par la forte réduction des populations<br />
contemporaines. Les 10 populations analysées<br />
entre le Lot et la Charente-Maritime montrent<br />
une perte des habitats favorables de 45 % au<br />
cours des 50 dernières années, perte qui s’accompagne<br />
d’un morcellement à l’intérieur de<br />
chaque station et d’un isolement croissant<br />
entre stations, au fur et à mesure que l’on se<br />
dirige vers le nord-ouest. Les risques d’extinction<br />
s’en trouvent accrus : facteurs stochastiques<br />
de nature démographique ou génétique,<br />
destruction de l’habitat, prélèvements.<br />
Cette régression résulte d’un abandon généralisé<br />
de l’élevage au profit d’un boisement<br />
naturel ou artificiel sur les sols peu profonds,<br />
et de l’ouverture de parcelles agricoles sur les<br />
terres les plus fertiles. Cette perte des milieux<br />
ouverts pâturés concerne également les départements<br />
de la Corrèze (GMHL 2000), de la<br />
Lozère (Destre et al. 2001), de l’Aveyron<br />
(Bernard 1997) et plus globalement, l’ensemble<br />
des départements situés à l’ouest du<br />
Massif central. Ce constat exprime une tendance<br />
générale de la forêt française qui a doublé<br />
en surface depuis le milieu du XIX e siècle<br />
(source : Inventaire forestier national) et qui a<br />
progressé de 40 000 ha pour la seule année<br />
<strong>2006</strong> (IFEN <strong>2006</strong>). Les départements du Lot,<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Figure 5 <strong>–</strong> Évolution théorique des populations de Lézard ocellé, Lacerta<br />
lepida, sur 4 des 10 sites étudiés.<br />
Theoritical evolution of Ocellated Lizard, Lacerta lepida,<br />
populations on 4 of the 10 studied sites.<br />
de la Dordogne et de la Corrèze font partie<br />
des départements français les plus concernés<br />
par cette progression. Celle-ci s’accompagne<br />
d’un processus de fragmentation bien mis en<br />
évidence sur les sites de Paussac et de La<br />
Rochebeaucourt. Les difficultés d’échanges<br />
entre sous-populations s’en trouvent accrues<br />
ainsi que les risques d’extinction pour la<br />
population. Concernant les risques d’extinction,<br />
au moins 6 des 10 populations étudiées<br />
dans le cadre de ce travail occupent des sites<br />
isolés, avec peu ou pas de possibilités<br />
d’échanges avec l’extérieur (Cazillac, Chasteaux,<br />
Paussac, La Rochebeaucourt, Marsac,<br />
Bussac). Ces populations sont par ailleurs<br />
petites : quelques dizaines à quelques centaines<br />
d’individus tout au plus. Si le rythme<br />
de régression des habitats se maintient, on<br />
peut s’attendre à leur disparition au cours des<br />
vingt prochaines années. Au rythme actuel, la<br />
disparition du Lézard ocellé peut donc être<br />
envisagée à court terme (2020-2030) dans la<br />
région comprise entre le département du Lot<br />
et la Charente-Maritime.<br />
Plusieurs cas d’extinction en milieu insulaire<br />
nous renseignent sur les risques encourus par<br />
les petites populations de Lézard ocellé : l’île<br />
de Berlenga au Portugal, et les îles de Porquerolles<br />
et de Ratonneau en France. Sur<br />
Ratonneau (100 ha) l’espèce était connue au<br />
début du XX e siècle. Elle se serait éteinte suite<br />
à l’introduction de chats (Mourgue 1930). Sur<br />
69
PIERRE GRILLET, MARC CHEYLAN, FRANÇOIS DUSOULIER<br />
70<br />
Porquerolles (1 250 ha), elle était donnée<br />
commune au début du XX e siècle. Elle s’y est<br />
éteinte au début des années 2000 du fait sans<br />
doute de l’évolution défavorable des habitats<br />
(Cheylan & Grillet 2005). Sur Berlenga<br />
(70 ha), la population était constituée d’environ<br />
180 individus au milieu des années 1980<br />
(Paulo 1988). Elle s’est éteinte en 2005 (soit<br />
20 ans plus tard), alors que Paulo (1988) estimait<br />
son extinction dans 50 années sur la base<br />
d’une modélisation démographique. Ces trois<br />
exemples montrent qu’un territoire compris<br />
entre 70 et 1 250 ha ne garantit pas la survie<br />
à long terme d’une population. Si l’on considère<br />
que les populations connues actuellement<br />
entre le Lot et la Charente-Maritime (à<br />
l’exception du site de Bussac) occupent des<br />
habitats qui n’excèdent pas une cinquantaine<br />
d’hectares, on peut affirmer que le risque de<br />
voir disparaître ces populations est très fort,<br />
même dans le cas d’interventions en faveur de<br />
l’espèce. Les effets de la réduction et de la<br />
fragmentation des habitats sur le déclin d’une<br />
espèce sont à présent bien connus (voir Fahrig<br />
2003 pour une synthèse sur le sujet). Chez<br />
une espèce de lézard Psammodromus algirus,<br />
Diaz et al. (2000) ont mis en évidence des<br />
processus d’extinction sur des sites fragmentés<br />
de moins de 90 ha, confirmant l’idée de<br />
risques d’extinction forts en deçà de 100 ha<br />
chez certaines populations de lézards.<br />
L’isolement et la régression des habitats favorables<br />
posent donc de sérieux problèmes de<br />
conservation pour le Lézard ocellé dans un<br />
échéancier temporel assez bref. Les modèles<br />
d’expansion géographique liés au réchauffement<br />
climatique ne semblent donc pas applicables<br />
à cette espèce, ce qui rejoint les<br />
constats formulés par Samways (2005) sur les<br />
insectes sténoèces. Dans un paysage fragmenté,<br />
les espèces spécialisées dans un type<br />
d’habitats seront en effet inaptes à s’ajuster<br />
aux changements climatiques, ou à trouver<br />
des habitats de substitution (Mac Nally &<br />
Brown 2001). De fait, le créneau est étroit<br />
pour que la disponibilité des habitats coïncide<br />
avec le rythme du changement climatique.<br />
Les effets écologiques du changement climatique<br />
pourraient de ce fait s’avérer catastrophiques<br />
(Samways 2005), notamment pour<br />
les espèces disposant de faibles capacités de<br />
dispersion. Pour certains groupes d’insectes,<br />
la fragmentation et la régression des habitats<br />
qui leur sont spécifiques ont un impact plus<br />
important que les effets directs du changement<br />
climatique global (Desender et al. 1994 ;<br />
Dusoulier 1999). Ce constat rejoint les<br />
conclusions plus générales faites par Sala et<br />
al. (2000) qui donnent une prédominance au<br />
changement d’utilisation des terres sur le<br />
changement climatique pour ce qui concerne<br />
les pertes de biodiversité à l’échelle globale.<br />
Conclusion<br />
La survie des populations de Lézard ocellé<br />
situées entre le Lot et la Charente-Maritime<br />
semble aujourd’hui fortement compromise.<br />
Ce constat est alarmant si l’on tient compte<br />
du fait que tous les sites qu’elles occupent ont<br />
été identifiés en tant que Zone naturelle d’intérêt<br />
écologique floristique et faunistique<br />
(ZNIEFF) et que 4 d’entre eux (Borrèze, La<br />
Rochebeaucourt, Marsac, Bussac) font partie<br />
du réseau Natura 2000. Ceci montre que le<br />
maintien en l’état d’espaces relictuels et isolés<br />
n’est pas à même d’assurer la survie à long<br />
terme de certaines populations animales. Seul<br />
le site de Borrèze, associé à un réseau de sites<br />
de pelouses sèches, pourra peut-être conserver<br />
une population viable de cette espèce dans<br />
le futur. Face à ce constat, il apparaît urgent<br />
d’engager une véritable politique de conservation<br />
des pelouses sèches en France. Cette<br />
politique devra prendre en compte les aspects<br />
économiques liés à la gestion de ces sites,<br />
comme par exemple le maintien de pratiques<br />
agro-pastorales. Il semble également important<br />
de sauvegarder les habitats périphériques<br />
à topoclimats différenciés afin de permettre<br />
aux populations de résister à des facteurs stochastiques<br />
de grande ampleur (Kindvall,<br />
1995, 1996). Cette précaution est indispensable<br />
afin d’assurer des connexions avec des<br />
milieux hétérogènes. La mise à disposition de<br />
véritables réseaux de sites permettra de garantir,<br />
sinon maximaliser, la pérennité de populations<br />
animales à fort intérêt patrimonial.<br />
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71
PIERRE GRILLET, MARC CHEYLAN, FRANÇOIS DUSOULIER<br />
72<br />
Sala O.E., Stuart Chapin F., Armesto J.J., Berlow E.,<br />
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ANNEXE <strong>–</strong> Évolution des habitats au cours des cinquante dernières années sur les 10 stations analysées.<br />
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Pelouses Bois épars (< 50 %) Cultures Bois denses (> 50 %) Aménagements<br />
1 Limognes-en-Quercy (Lot)<br />
1948 87 7 6 0 0<br />
1977 65 22 6 7 0<br />
1998 30 29 6 35 0<br />
2 Rocamadour (Lot)<br />
1948 72 8 8 12 0<br />
1977 67 7 10 16 0<br />
1998 54 13 10 23 0<br />
3 Pinsac (Lot)<br />
1948 68 9 2 21 0<br />
1977 51 15 4 30 0<br />
1998 20 15 6 48 11<br />
4 Cazillac (Lot)<br />
1948 46 36 8 10 0<br />
1977 16 28 10 46 0<br />
1998 12 8 10 70 0<br />
5 Borrèze (Dordogne)<br />
1948 61 8 26 5 0<br />
1977 14 18 27 30 11<br />
1998 5 6 21 56 12<br />
6 Chasteaux (Corrèze)<br />
1948 56 24 6 14 0<br />
1977 24 18 9 49 0<br />
1998 5 5 5 85 0<br />
7 Paussac (Dordogne)<br />
1948 48 5 42 5 0<br />
1977 <strong>32</strong> 10 42 11 5<br />
1998 7 11 37 42 3<br />
8 La Rochebeaucourt (Dordogne)<br />
1948 66 10 19 5 0<br />
1977 33 15 <strong>32</strong> 20 0<br />
1998 17 13 34 31 5<br />
9 Marsac (Charente)<br />
1948 55 6 37 2 0<br />
1980 25 3 58 14 0<br />
1997 12 4 69 15 0<br />
10 Bussac-Forêt (Charente-Maritime)<br />
1948 70 10 0 20 0<br />
1977 40 20 0 40 0<br />
1998 15 5 0 80 0<br />
en %<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Comparaison et phytoécologie<br />
des Atriplexaies en Oranie (Algérie)<br />
Comparison and phytoecology of Atriplex communities<br />
in Oran region (Algeria)<br />
Résumé<br />
Les nombreux travaux réalisés sur la végétation<br />
halophile dans l’Oranie en Algérie nécessitent<br />
encore des apports complémentaires. Sur le plan<br />
bioclimatique, le gradient pluviométrique<br />
décroît du nord de l’Algérie (Messerghine et<br />
Béni-Saf) vers le sud (Chott El-Gharbi), ce qui<br />
influe sur la composition floristique des Atriplexaies<br />
des deux zones. L’approche pédologique<br />
a montré une texture limono-sableuse à<br />
sablo-limoneuse pour la majorité des stations<br />
des deux zones. Par ailleurs, le taux de salinité<br />
augmente au sud par rapport au nord, excepté<br />
la station de Messerghine (proche du Sebkha<br />
d’Oran), alors que le taux de matière organique<br />
est très faible dans le sud. Nous signalons qu’un<br />
élément nouveau apporté dans l’analyse de la<br />
diversité biologique est la prise en compte, en<br />
plus de la présence des espèces, de leur abondance<br />
relative. Dans la zone nord, la matorralisation<br />
et l’anthropisation marquent le paysage<br />
végétal de la station de Béni-Saf. À Messerghine,<br />
la composition floristique des Atriplexaies<br />
conserve son caractère halophile. Le<br />
cortège floristique des Atriplexaies de la zone<br />
sud (Chott El-Gharbi) est marqué par sa pauvreté<br />
floristique en lien avec l’effet du surpâturage<br />
qui entraîne une succession végétale vers<br />
des steppes à Peganum harmala par endroits.<br />
L’analyse factorielle des correspondances (AFC),<br />
réalisée à l’aide du logiciel Minitab 12, nous<br />
informe sur les facteurs régissant la composition<br />
floristique des Atriplexaies des deux zones :<br />
pour la zone nord, au niveau de la station de<br />
Messerghine, les paramètres édaphiques (humidité,<br />
M.O et salinité) expliquent en grande partie<br />
l’information apportée par les deux premiers<br />
axes (41 %). Au niveau de la station de Béni-Saf,<br />
en s’éloignant de la Sebkha d’Oran, le facteur<br />
humain (action anthropique) explique la grande<br />
part de l’information (plus de 55 %). Pour la<br />
zone sud et plus exactement la station d’El Kas-<br />
Mots clés : Atriplex halimus L., dynamique<br />
végétale, phyto-écologie, AFC, Chott El-Gharbi,<br />
Oranie (Algérie).<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Rédda ABOURA, Djamel BENMANSOUR et Noury BENABADJI<br />
dir 01 (domaine steppique), ce sont à la fois le<br />
paramètre édaphique (salinité) et surtout le facteur<br />
anthropique qui expliquent l’information<br />
apportée par les deux premiers axes (61,1 %).<br />
Abstract<br />
BP119, Département de biologie, Faculté des sciences,<br />
Université Abou Bekr Belkaid-Tlemcen, 13000 Algérie<br />
The numerous studies carried out on the<br />
halophilous vegetation in Oran region (Algeria)<br />
still require complementary contributions. Bioclimatically,<br />
the pluviometric gradient decreased<br />
from North of Algeria (Messerghine and Béni-<br />
Saf) to South (Chott El-Gharbi) which influences<br />
the floristic composition of the atriplexaies of<br />
the two zones.<br />
A pedological study showed sandy loam or a<br />
silty loam texture in the majority of the stations<br />
of the two zones. In addition, the rate of salinity<br />
increased in the South compared to North<br />
except the station of Messerghine (near to Oran<br />
Sebkha), whereas the organic matter rate was<br />
very low in the South.<br />
The new element brought by this study to the<br />
analyses of biologic diversity, it is that we took<br />
into account the relative abundance of species<br />
as well as their presence.<br />
In the Northern zone, the matorralisation and<br />
the anthropisation mark the floristic landscape<br />
in Béni-Saf. In Messerghine the floristic composition<br />
of Atriplexaies remained halophilous. The<br />
floristic procession of Atriplexaies of the Southern<br />
zone (Chott El-Gharbi) was marked by low<br />
species richness in bond with the overgrazing<br />
which probably induces probably a floristic succession<br />
to steppes dominated by Peganum harmala<br />
between El Aricha and Abdelmoula.<br />
CA (Correspondance Analyses) carried out using<br />
the software Minitab 12 informed us on the factors<br />
governing floristic composition of the<br />
atriplexaies of the two zones : for the Northern<br />
zone, in Messerghine, the edaphic parameters<br />
Keywords: Atriplex halimus L., vegetation<br />
dynamics, phytoecology, CA (correspondance<br />
analyses), Chott El-Gharbi, Oran region (Algeria).<br />
73
RÉDDA ABOURA, DJAMEL BENMANSOUR, NOURY BENABADJI<br />
74<br />
(moisture, O.M and salinity) mainly explained<br />
the information brought by the first two axes<br />
(41%). In Béni-Saf, while moving away from<br />
Oran Sebkha, the anthropic activities accounted<br />
for a great part of information (more than<br />
55%).<br />
For the Southern zone, in the station of El Kasdir<br />
01 (steppe field), it was both the edaphic<br />
parameter (salinity) and the anthropic factor<br />
which explained the information brought by<br />
the first two axes (61,1%).<br />
Introduction<br />
Les plantes du genre Atriplex sont présentes<br />
dans la plupart des régions du globe (Kinet et<br />
al. 1998). On le trouve dans le sud et le sudouest<br />
de l’Europe : en France, sur les côtes de<br />
la Manche et du sud de la Bretagne ; commun<br />
ou assez commun sur le littoral méditerranéen<br />
où il est en outre souvent cultivé en haie jusqu’à<br />
Aix-en-Provence. Hors Europe, on le<br />
trouve en Afrique septentrionale et australe.<br />
Au sud-ouest de l’Asie et au Chili. Il s’est particulièrement<br />
diversifié en Australie (anonyme<br />
1980).<br />
En Algérie, les Atriplexaies représentent près<br />
d’un million d’hectares plus ou moins<br />
dégradé (Ouadah 1982) et sont très prisées par<br />
le bétail (Froment 1972). On trouve l’Atriplex<br />
dans les zones dites steppiques : Tebessa, Biskra,<br />
Boussaâda, Djelfa, Tiaret et Saida, et aux<br />
alentours des Chotts : Chott El-Gharbi (Benabadji<br />
1999), à El Bayadh (Chott Echergui),<br />
Mécheria et Tissemsilt. Il se trouve aussi dans<br />
les zones littorales, à Mostaganem et aux<br />
alentours de la Sebkha d’Oran (Ghezlaoui<br />
2001). De nombreuses études floristiques sur<br />
les halophytes en général et les Atriplexaies<br />
en particulier ont été réalisées dans le bassin<br />
méditerranéen. Parmi ces recherches : Simonneau<br />
en 1961, dans le cadre des aménagements<br />
agricoles, a travaillé sur les problèmes<br />
de la salinité dans les zones arides de l’ouest<br />
algérien. Djebaili (1970, 1984) a mené une<br />
étude phytoécologique globale de la steppe<br />
algérienne. Le genre Atriplex a été étudié par<br />
Franclet et Le Houérou en 1971, respectivement<br />
en Tunisie et en Afrique du Nord. Gauchet<br />
& Burdin en 1974 de leur côté se sont<br />
intéressés à la géomorphologie et l’hydrologie<br />
des terrains salés. Le Houérou et al.<br />
(1975) ont cartographié et présenté les aspects<br />
phytoécologiques du Chott El-Hodna au sud<br />
d’Alger. Le Houérou (1981) de nouveau s’est<br />
intéressé aux valeurs nutritionnelles de l’Atriplex<br />
halimus. Billard & Binet en 1975 ont<br />
effectué des travaux écophysiologiques sur<br />
l’Atriplex situé sur un substrat sableux du littoral.<br />
Bendaânoun, en 1981 et 1991, a étudié<br />
la synécologie et la dynamique de la végétation<br />
halophile au Maroc (littoral atlantique).<br />
En Algérie occidentale, la végétation a été<br />
étudiée et inventoriée par Alcaraz (1982). En<br />
1983, Aidoud a réalisé une étude sur la phytomasse,<br />
la production et les applications pastorales<br />
des écosystèmes steppiques oranais. El<br />
Afifi en 1986 a travaillé sur les terrains salés<br />
des côtes oranaises. Toujours en Oranie, Aimé<br />
(1991) a étudié dans le Tell oranais l’écologie<br />
des zones localisées respectivement dans les<br />
bioclimats subhumides, semi-arides et arides.<br />
Benabadji (1991, 1995) et Bouazza (1991,<br />
1995) ont étudié tous les deux la phytoécologie<br />
des steppes, le premier s’est intéressé aux<br />
formations steppiques à Artemisia herba-alba<br />
et à Salsola vermiculata, le second aux formations<br />
steppiques à Stipa tenacissima et à<br />
Lygeum spartum. Sur le littoral septentrional<br />
tunisien, Chaâbane en 1993 a effectué une<br />
étude sur la typologie et la syntaxonomie de<br />
la végétation, de même qu’il a proposé des<br />
actions d’aménagement susceptibles d’améliorer<br />
le couvert végétal. Au sud marocain<br />
(Marrakech), Benchaâbane en 1996 s’est fixé<br />
sur l’organisation et l’utilisation des Atriplexaies.<br />
Au niveau des Sebkhas d’Oran et<br />
d’Arzew, Tremblin (2000) étudie le comportement<br />
autoécologique de Halopeplis<br />
amplexicaulis. Par ailleurs, dans le Chott<br />
Echergui, Adi en 2001 a travaillé sur les formations<br />
à Salsola vermiculata réparties le<br />
long d’un gradient de salinité. Et, enfin, Belkhodja<br />
& Bidal (2001) ont étudié la réponse<br />
physiologique de l’Atriplex halimus aux<br />
concentrations élevées en sel au stade germinatif.<br />
Dans notre cas, nous avons jugé utile de procéder<br />
à des comparaisons des Atriplexaies<br />
localisées respectivement au nord de Remchi<br />
et celles localisées au sud de Tlemcen (Chott<br />
El-Gharbi). Parmi toutes les études menées<br />
jusqu’à l’heure actuelle dans le domaine phytoécologique,<br />
aucune ne porte sur la comparaison<br />
de ces formations à Atriplex halimus<br />
entre le nord et le sud. Cette étude peut présenter<br />
une certaine originalité à caractère surtout<br />
phytoécologique et fait appel notamment<br />
à trois variantes écologiques majeures : le bioclimat,<br />
le sol et la végétation. Les questions<br />
auxquelles nous tenterons de répondre dans<br />
cet article sont : existe-t-il une différence phy-<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
toécologique des Atriplexaies entre le nord et<br />
le sud de l’Algérie. Si, oui, quels sont les<br />
paramètres qui expliquent ces différences ?<br />
Matériels et méthodes<br />
1. Situation géographique<br />
et choix des stations (figure 1)<br />
Notre région d’étude couvre une partie de<br />
l’ouest oranais qui correspond administrativement<br />
aux wilayas (départements) de Tlemcen,<br />
Ain Témouchent, Oran et Naâma. Elle<br />
est située à l’extrême ouest du pays à proximité<br />
de la frontière algéro-marocaine. Entre<br />
<strong>32</strong> o 45’ et 35 o 49’ de latitude Nord et entre<br />
00 o <strong>32</strong>’ et 02 o de longitude Ouest. Le choix<br />
des stations est néanmoins orienté par la présence<br />
d’Atriplex halimus. La consultation des<br />
travaux précédents, ainsi que les sorties sur le<br />
terrain nous ont montré que les peuplements<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Localisation des stations d’étude en Algérie.<br />
Légende de la carte :<br />
Routes :<br />
Limite d’Etat<br />
o Agglomération<br />
Principale<br />
Secondaire<br />
Oued<br />
Retenue, Sebkha, Chott<br />
Zones d’étude<br />
* Stations<br />
100 Km<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
N<br />
Comparaison et phytoécologie des Atriplexaies en Oranie (Algérie)<br />
à Atriplex halimus occupent de vastes espaces<br />
en Oranie, soit dans les régions steppiques au<br />
sud d’El Aricha (Chott El-Gharbi), soit dans<br />
les zones littorales (au nord de Remchi en particulier).<br />
Nous avons donc choisi deux<br />
groupes de stations appartenant à deux zones<br />
différentes :<br />
• Zone I (au nord) : elle est située entre les<br />
monts des Traras au nord-ouest et Djebel<br />
Murdjadjo au nord-est d’une part, et entre<br />
les monts de Tlemcen au sud-ouest et les<br />
monts du Tessala au sud-est d’autre part (stations<br />
de Béni-Saf et Messerghine).<br />
• Zone II (au sud) : elle fait partie des hautes<br />
plaines steppiques, et plus précisément la<br />
région du Chott El-Gharbi, qui est ouverte<br />
au nord sur les chaînons des monts de Tlemcen<br />
(Djebel El Abed et Djebel Mekaïdou).<br />
Elle est limitée au sud par l’Atlas saharien<br />
formé par le Djebel El Arar, Djebel Kerrouch<br />
et Djebel Bou-Amoud. À l’est vers<br />
Mécheria, la région est limitée par le Chott-<br />
Echergui. La partie centrale est formée par<br />
Beni Saf<br />
E l K a s d ir 1<br />
**<br />
R e mc h i<br />
**<br />
*<br />
El Amria<br />
Messerghine<br />
75
RÉDDA ABOURA, DJAMEL BENMANSOUR, NOURY BENABADJI<br />
76<br />
des cuvettes. Les agglomérations de Mekmen<br />
Benamar, Ouglat Abdelmoula et El<br />
Kasdir s’insèrent dans cette zone (stations<br />
d’El Kasdir 01 et El Kasdir 02).<br />
2. Variables climatiques<br />
Nous avons utilisé les données de précipitations<br />
et de températures pour tracer les diagrammes<br />
ombrothermiques de Bagnouls et<br />
Gaussen afin d’exprimer l’intensité de sécheresse,<br />
de même que nous avons calculé le Q 2<br />
d’Emberger afin de positionner les stations<br />
météorologiques des deux zones d’étude à travers<br />
les étages bioclimatiques du climagramme<br />
pluviothermique d’Emberger. Les<br />
valeurs extrêmes des températures ont été utilisées<br />
: M (moyenne des maxima du mois le<br />
plus chaud) et m (moyenne des minima du<br />
mois le plus froid), pour connaître l’amplitude<br />
thermique au sens de Debrach (1953).<br />
3. Variables édaphiques<br />
Pour chaque station des deux zones étudiées,<br />
nous avons pris deux échantillons au niveau<br />
de l’horizon superficiel là où les racines existent.<br />
Plusieurs auteurs s’accordent pour reconnaître<br />
qu’en milieu salé, l’appareil racinaire<br />
est très superficiel (Adriani 1954 ; Devaux<br />
1964 ; Nichabouri 1967 ; Nichabouri & Corre<br />
1970). Dans ces échantillons ont été mesurés :<br />
la granulométrie, le pH, la salinité et la<br />
matière organique.<br />
4. Végétation<br />
La méthode utilisée pour l’échantillonnage de<br />
la végétation est celle de Braun-Blanquet<br />
(19<strong>32</strong>) et de Guinochet (1973) dit Stigmatiste.<br />
Elle a été utilisée par plusieurs phytosociologues.<br />
La surface du relevé doit être au<br />
moins égale à l’aire minimale (Godron et al.<br />
1983), contenant la quasi-totalité des espèces<br />
présentes (Chaâbane 1993).<br />
L’aire minimale de la station de Messerghine<br />
est de <strong>32</strong> m 2 , pour la station de Béni-saf, cette<br />
surface est de 64 m 2 , alors qu’elle est de<br />
128 m 2 pour les stations d’El Kasdir 01 et El<br />
Kasdir 02. L’exécution des relevés est accompagnée<br />
de l’enregistrement des caractères stationnels<br />
(lieu, altitude, exposition, substrat<br />
géomorphologie, pente et taux de recouvrement).<br />
Chaque espèce présente doit être affectée<br />
de deux indices. Le premier concerne<br />
l’abondance-dominance, le second représente<br />
la sociabilité (échelles de Braun-Blanquet<br />
1952). La détermination des taxons a été faite<br />
à partir de la nouvelle flore de l’Algérie et des<br />
régions désertiques méridionales de Quezel &<br />
Santa (1962, 1963) et celle de Bonnier (1990).<br />
L’utilisation de cette approche méthodologique<br />
a permis l’élaboration de tableaux floristiques<br />
pour chaque station.<br />
Ce travail porte également sur l’analyse par<br />
l’AFC des groupements à Atriplex halimus de<br />
la Sebkha d’Oran et de la steppe (Chott El-<br />
Gharbi). Ces peuplements semblent principalement<br />
être liés essentiellement aux facteurs<br />
écologiques et anthropiques. L’outil statistique<br />
peut nous aider à déterminer quelques<br />
facteurs d’ordre écologique qui régissent la<br />
composition floristique des Atriplexaies de<br />
nos régions. Celui-ci a été appliqué sur trois<br />
stations, notamment : Messerghine, Béni-Saf<br />
et El Kasdir 01. Ceci a permis la mise en évidence<br />
de gradients écologiques intervenants<br />
dans la structuration des phytocénoses de<br />
chaque station.<br />
La flore inventoriée dans les différentes stations<br />
sera aussi étudiée du point de vue biologique<br />
(Raunkiaer 1934). Nous avons tenu<br />
compte en plus de la présence des espèces, de<br />
leur abondance-dominance. Pour une espèce<br />
donnée, on calcule la somme de ses coefficients<br />
d’abondance-dominance dans les différents<br />
relevés, puis on la divise par le total<br />
des sommes des coefficients d’abondancedominance<br />
de toutes les espèces présentes<br />
dans une station. On obtient approximativement<br />
le pourcentage de l’espace occupé par<br />
cette espèce parmi la surface occupée par<br />
l’ensemble de la végétation et qu’on appelle :<br />
abondance relative. Cette démarche sera très<br />
informative, puisque deux espèces présentes<br />
dans une station n’occupent pas forcément la<br />
même surface.<br />
Résultats<br />
1. Variables climatiques<br />
La comparaison du point de vue climatique<br />
entre la zone nord et la zone sud de Tlemcen<br />
révèle :<br />
• une durée de sécheresse plus longue pour la<br />
zone sud (8 à 9 mois), par rapport à la zone<br />
nord qui est de 6 à 7 mois ;<br />
• une amplitude thermique au sens de Debrach<br />
(1953) élevée pour la zone sud, entre 34 o C<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
et 36 oC (climat continental), alors que pour<br />
la zone nord, elle ne dépasse pas les 27 oC enregistrée à la station de Sénia (climat littoral)<br />
;<br />
• selon le climagramme d’Emberger, les stations<br />
des deux zones appartiennent à deux<br />
étages bioclimatiques différents :<br />
<strong>–</strong> zone nord : semi-aride supérieur ou inférieur<br />
;<br />
<strong>–</strong> zone sud : aride supérieur ou inférieur.<br />
On remarque par ailleurs que cette chénopodiacée<br />
est adaptée aux différentes conditions<br />
climatiques. Pour Franclet & Le Houérou<br />
(1971), Atriplex halimus se trouve presque sur<br />
tous les étages bioclimatiques, subhumide,<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Comparaison et phytoécologie des Atriplexaies en Oranie (Algérie)<br />
humide, aride, semi-aride, saharien supérieur<br />
et inférieur. La tendance du climat à l’aridité,<br />
qui est plus accentuée dans la région du Chott<br />
El-Gharbi, peut avoir des influences sur le<br />
cortège floristique des Atriplexaies. Une<br />
minorité d’espèces végétales peuvent s’adapter<br />
à ces conditions.<br />
2. Variables édaphiques<br />
(tableaux 1 et 2)<br />
La texture des échantillons du sol analysé des<br />
deux zones présente un pourcentage important<br />
de sable (jusqu’à 70 %), la quantité du<br />
limon est non négligeable. Le pH est alcalin,<br />
Tableau 1 <strong>–</strong> Résultats des analyses physico-chimiques du sol des stations situées au nord de Tlemcen.<br />
Stations Messerghine Béni-Saf<br />
Échantillons 1 2 3 4<br />
Granulométrie %<br />
Sable 70,0 86,0 61,9 67,9<br />
Limon 29,2 12,1 36,2 31,6<br />
Argile 0,8 1,9 1,9 0,5<br />
Type de texture Sableuse Sableuse Sablo-limoneuse Sablo-limoneuse<br />
pH 8,9 8,9 8,8 9,1<br />
Appréciation Basique Basique Basique Basique<br />
C.E mS/cm 1,2 0,9 0,9 1,2<br />
Estimation de la salinité Salé Peu salé Peu salé Peu salé<br />
CaCO 3 (%) 20,6 39,9 19,2 16,7<br />
Quantité Moyenne Forte Moyenne Moyenne<br />
Couleur 7,5 YR 5/3 7,5 YR 5/4 7,5 YR 5/4 7,5 YR 5/4<br />
Matière organique 1,183 1,142 1,107 0,928<br />
Humus 2,04 1,97 1,91 1,60<br />
Estimation Moyenne Moyenne Moyenne Faible<br />
Tableau 2 <strong>–</strong> Résultats des analyses physico-chimiques du sol des stations situées au Sud de Tlemcen<br />
Stations El Kasdir 01 El Kasdir 02<br />
Échantillons 5 6 7 8<br />
Granulométrie %<br />
Sable 29,0 41,8 26,0 46,1<br />
Limon 55,0 45,8 58,0 42,3<br />
Argile 16,0 12,4 16,0 11,6<br />
Type de texture Limono-sableuse Limono-sableuse Limono-sableuse Limono-sableuse<br />
pH 7,9 7,8 7,9 7,9<br />
Appréciation Basique Basique Basique Basique<br />
C.E mS/cm 1,8 1,1 1,3 1,1<br />
Estimation de la salinité Salé Peu salé Salé Peu salé<br />
CaCO 3 (%) 23,1 25,7 20,3 20,4<br />
Quantité Moyenne Moyenne Moyenne Moyenne<br />
Couleur 7,5 YR 6/4 7,5 YR 6/4 7,5 YR 6/6 7,5 YR 6/6<br />
Matière organique 1,107 0,457 0,378 0,493<br />
Humus 1,908 0,818 0,651 0,849<br />
Estimation Faible Très faible Très faible Très faible<br />
77
RÉDDA ABOURA, DJAMEL BENMANSOUR, NOURY BENABADJI<br />
78<br />
il oscille entre 8,8 et 9,1 pour les stations de<br />
la zone nord, et entre 7,8 et 7,9 pour la zone<br />
sud. L’alcalinité est plus marquée au Nord. Le<br />
pH ne suit pas forcément la salinité du substrat,<br />
il peut être lié à la quantité du calcaire<br />
présente dans le sol (Sari Ali 2004), d’ailleurs<br />
le calcaire présente des quantités plus importantes<br />
dans la zone nord, où il dépasse parfois<br />
les 30 %, ce qui n’est pas le cas pour la zone<br />
sud (20 à 25 %). En général, on remarque que<br />
la salinité dans la zone sud est plus élevée que<br />
dans la zone nord (sauf station de Messerghine).<br />
La conductivité électrique est comprise<br />
entre 1,1 et 1,8 mS/cm dans les stations<br />
de la zone sud, alors que pour la zone nord,<br />
elle varie entre 0,9 et 1,2 mS/cm. Le taux de<br />
matière organique est en majorité très faible<br />
dans la zone sud, il ne dépasse pas 1,2 %<br />
selon Benabadji & Bouazza (2002), la faible<br />
couverture végétale peut en être la cause.<br />
L’Atriplex halimus prospère sur tous les sols<br />
argileux, gypseux, marneux et halomorphes,<br />
mais il se situe le plus souvent autour des<br />
Chotts où il existe une forte tendance à la salinité<br />
(Benabadji et al. 2004-a).<br />
Soltner (1992) confirme bien que les sols<br />
salés et sodiques se rencontrent autour des<br />
grandes dépressions salées, la Sebkha et les<br />
Chotts en Afrique du Nord.<br />
3. Végétation<br />
3.1 Analyse de la composition floristique<br />
STATION MESSERGHINE<br />
Dans cette station, l’Atriplex halimus s’accompagne<br />
de nombreuses autres espèces<br />
d’halophytes telles que : Salsola kali, Salsola<br />
tetragona et Arthrocnemum glaucum. Il est à<br />
noter que de bonnes touffes d’Atriplex halimus<br />
caractérisent cette station. Cette densité<br />
élevée des peuplements à Atriplex halimus est<br />
due à leur proximité de la ligne de chemin de<br />
fer, qui permet à ce site d’être à l’abri du troupeau.<br />
On remarque aussi que la strate arborée<br />
n’est représentée que par l’espèce Tamarix<br />
gallica. Sari Ali (2004) affirmait qu’à l’exception<br />
de Tamarix gallica, les formations<br />
arborescentes sont pratiquement exclues en<br />
général de ce type de milieux salés.<br />
STATION BÉNI-SAF<br />
Cette station riche en espèces (51) est dominée<br />
par Atriplex halimus et Tamarix gallica<br />
sur les rives de la Tafna, ils accusent une<br />
abondance-dominance relativement élevée<br />
(coefficient 2). Au niveau de cette station<br />
proche de la mer (15 km), nous avons une<br />
interpénétration des formations préforestières<br />
et de matorral dans le milieu halomorphe surtout<br />
en amont. Il s’agit de : Whithania frutescens,<br />
Medicago minima, Calycotome villosa<br />
subsp. intermedia et Asparagus acutifolius.<br />
STATION EL KASDIR 01<br />
Certaines espèces marquent une forte présence<br />
dans les vingt relevés floristiques effectués,<br />
citons : Atriplex halimus (17/20), Noaea<br />
mucronata (18/20), Salsola vermiculata<br />
(15/20) et Lygeum spartum (15/20). Ces<br />
espèces vivaces s’installent dans les parties les<br />
plus basses des dépressions où les mécanismes<br />
d’évaporation favorisent le développement<br />
d’efflorescences de gypse et de<br />
nitrates (Benabadji 1999). Il y a aussi<br />
quelques annuelles telles que : Astragalus<br />
scorpioides, Plantago ovata et Schismus barbatus.<br />
STATION EL KASDIR 02<br />
Les espèces qui marquent une forte présence<br />
dans les relevés floristiques sont : Peganum<br />
harmala (13/20), Noaea mucronata (13/20),<br />
Atriplex halimus (10/20), Salsola vermiculata<br />
(11/20) et Lygeum spartum (08/20). Le taux<br />
de recouvrement ne dépasse pas 5 % dans<br />
cette station, et on remarque que la présence<br />
de Peganum harmala est élevée. Il semblerait<br />
aussi que cette espèce envahissante tende de<br />
plus en plus à gagner du terrain dans les hauts<br />
plateaux en général, au niveau du Chott El-<br />
Gharbi particulièrement. Pour Nedjraoui et al.<br />
(1999) « l’apparition d’unités de Peganum<br />
harmala indique un surpâturage et montre<br />
l’ampleur de l’action anthropozoïque ».<br />
Noaea mucronata et Salsola vermiculata<br />
accusent une forte présence également (13/20<br />
et 11/20), ce qui ne semble pas être le cas<br />
pour la poacée vivace Lygeum spartum présente<br />
huit fois dans les relevés.<br />
3.2 Types biologiques (tableau 3)<br />
Pour les stations de Messerghine et Béni-Saf,<br />
les thérophytes dominent soit en nombre d’espèces<br />
(présence) ou en abondance relative.<br />
Pour la présence on a enregistré 53,6 % pour<br />
Messerghine et 52,9 % pour Béni-Saf. En ce<br />
qui concerne l’abondance relative, on a enregistré<br />
52,6 % pour Messerghine et 45,5 %<br />
pour Béni-Saf. Sauvage (1960), Gaussen<br />
(1963), Nègre (1966), Daget (1980) et Barbero<br />
et al. (1990) présentent la thérophytie<br />
comme étant une forme de résistance à la<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
sécheresse, ainsi qu’aux fortes températures<br />
des milieux arides et un stade de dégradation<br />
ultime (Quézel 2000). Cette thérophytisation<br />
est liée encore aux perturbations du milieu par<br />
le pâturage. Floret et al. (1992) signalent que<br />
plus un système est influencé par l’homme<br />
(surpâturage, culture), plus les thérophytes y<br />
prennent de l’importance. On remarque pour<br />
la station de Messerghine que les hémicryptophytes<br />
et les géophytes qui ont un même<br />
pourcentage de présence (7,1 %) diffèrent en<br />
abondance relative : 4,8 % pour les hémicryptophytes<br />
et 2,2 % pour les géophytes.<br />
Pour la station de Béni-Saf malgré la participation<br />
faible des espèces phanérogames<br />
(5,9 %), elles occupent une surface significative<br />
(11,5 %).<br />
Au sud, les formations à Atriplexaies (station<br />
El Kasdir 01 et El Kasdir 02) sont dominées<br />
par des chamaephytes. Elles dominent surtout<br />
en abondance relative : 59,1 % pour El Kasdir<br />
01 et 78,7 % pour El Kasdir 02. On<br />
remarque aussi que les espèces phanérophytes<br />
sont absentes. Pour Benabadji & Bouazza<br />
(2002), les chamaephytes s’adaptent mieux<br />
que les phanérophytes à la sécheresse, elles<br />
sont en effet plus xérophiles. Benabadji et al.<br />
(2004-b) signalent que le pâturage favorise<br />
d’une manière globale les chamaephytes souvent<br />
refusées par le troupeau. Les hémicrytophytes<br />
sont absentes aussi ; cela peut s’expliquer<br />
par la pauvreté du sol en matière<br />
organique ; phénomène confirmé par Barbéro<br />
et al. (1989).<br />
Deux espèces représentent les géophytes, il<br />
s’agit de Stipa tenacissima et Lygeum spartum.<br />
Danin & Orshan (1990) trouvent des<br />
proportions plus importantes en géophytes en<br />
domaine méditerranéen que steppique.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Comparaison et phytoécologie des Atriplexaies en Oranie (Algérie)<br />
Tableau 3 <strong>–</strong> Répartition des types biologiques au niveau des stations situées au nord et au sud de Tlemcen.<br />
Nord Sud<br />
Messerghine Béni-Saf El Kasdir 01 El Kasdir 02<br />
Types biologiques % présence % Ab.re % présence % Ab.re % présence % Ab.re % présence % Ab.re<br />
Thérophytes 53,6 52,6 52,9 45,5 43,5 27,9 41,2 11,1<br />
Chamaephytes 28,6 38,9 29,4 33,0 47,8 59,1 47,1 78,7<br />
Hémicryptophytes 07,1 04,8 05,9 01,5 00,0 00,0 00,0 00,0<br />
Géophytes 07,1 02,2 05,9 08,5 08,7 13,0 11,7 10,2<br />
Phanérophytes 03,6 01,5 05,9 11,5 00,0 00,0 00,0 00,0<br />
Ab.re : Abondance relative<br />
3.3 Discrimination par l’AFC<br />
3.3.1 STATION MESSERGHINE (figure 2)<br />
Interprétation de l’Axe 1:<br />
Valeur propre : 4,6<br />
Taux d’inertie : 22,9 %<br />
Du côté positif de l’axe s’individualise un<br />
groupe d’espèces relevant du domaine préforestier<br />
et indiquant un milieu humide plus<br />
ou moins riche en matière organique : Medicago<br />
minima (1,1), Echium vulgare (1), Pallenis<br />
spinosa (1), Convolvulus althaeoïdes (1)<br />
et Trifolium angustifolium (0,9). Dans ce cas<br />
on peut dire que ce côté de l’axe 1 exprime<br />
vraisemblablement des teneurs relativement<br />
élevées en humidité et en matière organique.<br />
Du côté négatif, trois espèces halophytes :<br />
Atriplex halimus (<strong>–</strong> 2,9), Halogeton sativus<br />
(− 1,4) et Salsola kali (<strong>–</strong> 1,2) accompagnent<br />
deux thérophytes : Bellis annua (<strong>–</strong> 1,4) et<br />
Malva sylvestris (<strong>–</strong> 1,3). On peut remarquer<br />
sur le plan phytosociologique que cet axe<br />
Figure 2 <strong>–</strong> Plan factoriel des espèces, station Messerghine (Axe 1 <strong>–</strong> Axe 2)<br />
Axe 2<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
<strong>–</strong> 1<br />
<strong>–</strong> 3<br />
ah<br />
Nitrates<br />
<strong>–</strong> 2<br />
Thérophytisation et salinité<br />
hs<br />
sk<br />
ba<br />
ms<br />
jm<br />
<strong>–</strong> 1<br />
Axe 1<br />
st<br />
pl<br />
0<br />
ss<br />
ha<br />
arg<br />
Humidité, matière organique<br />
at br<br />
ag cl<br />
tg sf<br />
sam<br />
ta<br />
pr cal<br />
ps<br />
al<br />
sm mm<br />
ev<br />
bd ca<br />
1<br />
79
RÉDDA ABOURA, DJAMEL BENMANSOUR, NOURY BENABADJI<br />
80<br />
oppose les espèces caractéristiques des Salsolatum<br />
vermiculatea telles que : Halogeton<br />
sativus, Salsola kali, Salsola tetragona, Juncus<br />
martitimus et Atriplex glauca aux caractéristiques<br />
des Atrplico-halimi-Suaedatum<br />
fruticosae, telles que : Aeluropus littoralis,<br />
Echium vulgare, Halopeplis amplexicaulis et<br />
Suaeda mollis.<br />
Interprétation de l’Axe 2 :<br />
Valeur propre : 3,6<br />
Taux d’inertie : 18,1 %<br />
Du côté positif de l’axe 2, des espèces halophytes<br />
(chénopodiacées) représentées par<br />
Arthrocnemum glaucum (3,4), Salsola tetragona<br />
(2,2), Salsola kali (1) et Halopeplis<br />
amplexicaulis (0,9), sont suivies par deux<br />
autres espèces thérophytes des terres de culture<br />
: Plantago lagopus (0,9) et Scabiosa stellata<br />
(1). Du côté négatif de cet axe, nous<br />
avons un gradient nitratophile croissant, car la<br />
majorité des espèces sont celles des milieux<br />
préforestiers : Sanguisorba minor (<strong>–</strong> 1), Brachypodium<br />
distachyum (<strong>–</strong> 0,8), Bromus<br />
rubens (<strong>–</strong> 0,8), Aegilops triuncialis (<strong>–</strong> 0,8) et<br />
Malva sylvestris (<strong>–</strong> 0,7).<br />
3.3.2 STATION BENI-SAF (figure 3)<br />
Interprétation de l’Axe 1 :<br />
Valeur propre : 6,2<br />
Taux d’inertie : 31 %<br />
Dans le côté négatif de l’axe 1, se démarquent<br />
deux espèces : Atriplex halimus (<strong>–</strong> 4) et Tamarix<br />
gallica (<strong>–</strong> 3,4). Au fur et à mesure que l’on<br />
Figure 3 <strong>–</strong> Plan factoriel des espèces, station Béni-Saf (Axe 1 <strong>–</strong> Axe 2)<br />
Axe 2<br />
1<br />
0<br />
<strong>–</strong> 1<br />
<strong>–</strong> 2<br />
<strong>–</strong> 3<br />
<strong>–</strong> 4<br />
ah<br />
<strong>–</strong> 4<br />
tg<br />
<strong>–</strong> 3<br />
Salinité<br />
Anthropisation,Thérophytisation<br />
hm<br />
<strong>–</strong> 2<br />
ls<br />
Axe 1<br />
eu<br />
aha<br />
suf br<br />
st lp<br />
sv<br />
mmes<br />
sk<br />
am<br />
avs<br />
cvi<br />
emo<br />
wf<br />
Dégradation<br />
<strong>–</strong> 1<br />
ava<br />
0<br />
G<br />
progresse dans l’axe, on a une succession<br />
d’espèces halophytes : Lygeum spartum (<strong>–</strong><br />
1,5), Salsola vermiculata (<strong>–</strong> 1,1) et Salsola<br />
kali (<strong>–</strong> 0,7) sont accompagnées par Hordeum<br />
murinum (<strong>–</strong> 2) qui est une espèce annuelle,<br />
Erucaria uncata (<strong>–</strong> 1,4) et Artemisia herbaalba<br />
(<strong>–</strong> 0,8) (espèces typiques des milieux<br />
steppiques). Une fois sur le côté positif de<br />
l’axe, on se dirige vers des formations préforestières<br />
et de matorral, en passant par<br />
Withania frutescens, Echinops spinosus, puis<br />
on arrive au groupe G qui est constitué de plusieurs<br />
espèces, dont on relève la forte contribution<br />
notamment de : Echium vulgare (0,6),<br />
Plantago lagopus (0,6), Convolvulus<br />
althaeoïdes (0,6) et Scolymus hispanicus<br />
(0,6). C’est un axe qui exprime la succession<br />
suivante, du côté négatif vers le côté positif :<br />
Halophytes → pelouses → matorral → pré<br />
forêt.<br />
Interprétation de l’Axe 2 :<br />
Valeur propre : 4,8<br />
Taux d’inertie : 24 %<br />
Le côté positif de l’axe 2 est constitué essentiellement<br />
d’espèces halophytes dont on<br />
relève la forte contribution de : Atriplex halimus<br />
(1,3), Tamarix gallica (1,3) et Lygeum<br />
spartum (1,2), qui sont suivies d’espèces des<br />
milieux steppiques non salés : Erucaria<br />
uncata et Artemisia herba-alba. Le groupe G<br />
est situé au centre des deux axes. Du côté<br />
négatif de l’axe, deux espèces thérophytiques<br />
se démarquent : Hordeum murinum et Avena<br />
alba avec leurs fortes contributions respectivement<br />
de <strong>–</strong> 4,1 et <strong>–</strong> 3,6 marquant un gradient<br />
de thérophytisation et d’anthropisation.<br />
3.3.3 STATION EL KASDIR 01 (figure 4)<br />
Interprétation de l’Axe 1 :<br />
Valeur propre : 8,7<br />
Taux d’inertie : 43,4 %<br />
Présentant un taux d’inertie de 43 %, cet axe<br />
exprime la salinité et particulièrement la<br />
dégradation. Du côté négatif : les espèces<br />
Atriplex halimus (<strong>–</strong> 2,3), Noaea mucronata<br />
(− 1,9), Salsola vermiculata (<strong>–</strong> 1,5) et Lygeum<br />
spartum (<strong>–</strong> 1,2) présentent un taux de contribution<br />
élevé. Du côté positif sont concentrées<br />
la majorité des annuelles steppiques des terrains<br />
non salés.<br />
Côté positif → Thérophytes des steppes non<br />
salées<br />
Côté négatif → Chamaephytes des steppes<br />
salées<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Interprétation de l’Axe 2 :<br />
Valeur propre : 3,5<br />
Taux d’inertie : 17,7 %<br />
La part la plus importante de l’information a<br />
été exprimée comme nous venons de le voir<br />
dans l’axe 1. Dans l’axe 2, la majorité des<br />
espèces se concentrent dans des valeurs de<br />
contribution entre <strong>–</strong> 1 et + 1, ce sont des<br />
taxons vivaces des milieux salés, accompagnés<br />
par des espèces annuelles que l’on peut<br />
rencontrer dans les milieux salés et non salés.<br />
On distingue aussi six espèces qui s’opposent<br />
de part et d’autre de l’axe : les espèces Atriplex<br />
halimus, Atriplex dimorphostegia et<br />
Plantago ovata, avec des valeurs de contributions<br />
de <strong>–</strong> 1,2, <strong>–</strong> 1,8 et <strong>–</strong> 1,80, s’opposent au<br />
groupe d’espèces steppiques Stipa tenacissima<br />
(1,7) et Pseudocytisus integrifolius (1,8)<br />
en compagnie de Helianthemum apertum<br />
(1,5), indicatrice du matorral.<br />
Discussion et conclusion<br />
Au terme de ce travail nous pouvons remarquer<br />
:<br />
L’approche bioclimatique a montré l’existence<br />
d’un gradient pluviométrique décroissant<br />
du nord au sud qui peut être considéré<br />
comme facteur de réduction de la diversité<br />
floristique des Atriplexaies. Ces dernières<br />
évoluent dans leur globalité et leur diversité<br />
dans un modèle géo-systémique en position<br />
de confrontation de deux aires bioclimatiques<br />
antagonistes. Au sud de Tlemcen (El Kasdir),<br />
une façade sous contrôle des influences sahariennes.<br />
Au nord, un front bénéficiant de la<br />
fraîcheur méditerranéenne, en particulier pour<br />
les stations de Messerghine et Béni-Saf. À<br />
cette échelle, la dissymétrie bioclimatique<br />
impose l’hybridité phytogéographique localement<br />
modifiée par le compartimentage topographique,<br />
et aussi par les contrastes orographiques.<br />
Concernant les sols, les échantillons des deux<br />
zones présentent un pourcentage important de<br />
sables et une quantité non négligeable de<br />
limons, caractérisant ainsi une texture limonosableuse<br />
à sablo-limoneuse excepté la station<br />
de Messerghine qui présente une texture<br />
sableuse. Le calcaire présente des quantités<br />
plus importantes dans la zone nord où il<br />
dépasse les 30 % à Messerghine, alors que<br />
dans la zone sud, il est situé entre 20 et 25 %.<br />
La salinité dans la zone sud est plus élevée<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Comparaison et phytoécologie des Atriplexaies en Oranie (Algérie)<br />
Figure 4 <strong>–</strong> Plan factoriel des espèces, station El Kasdir 01 (Axe 1 <strong>–</strong> Axe 2)<br />
Axe 2<br />
2<br />
1<br />
0<br />
<strong>–</strong> 1<br />
<strong>–</strong> 2<br />
ah<br />
nm<br />
sv<br />
<strong>–</strong> 2 <strong>–</strong> 1 0 1<br />
Axe 1<br />
que dans la zone nord, excepté la station de<br />
Messerghine dont la salinité est aussi importante<br />
car elle est proche de la Sebkha d’Oran.<br />
La différence entre les deux zones du point de<br />
vue pédologique s’avère plus nette en ce qui<br />
concerne la quantité de matière organique qui<br />
est pour la plupart des cas très faible dans la<br />
zone sud, surtout dans la station El Kasdir 02,<br />
où elle ne dépasse pas 0,493 %, cela est dû<br />
essentiellement au faible taux de recouvrement<br />
par la couverture végétale.<br />
L’étude floristique réalisée sur les deux zones<br />
nous a permis d’avancer dans la démarche de<br />
comparaison entre les stations des deux zones.<br />
Pour la zone nord, le taux de recouvrement<br />
oscille entre 20 et 30 %. Dans la station de<br />
Messerghine, on a une dominance d’Atriplex<br />
halimus, Salsola kali, Salsola tetragona et<br />
Arthrocnemum glaucum, d’où la conservation<br />
du caractère halophile de la végétation de<br />
cette station. Dans la station de Béni-Saf, la<br />
matorralisation et l’anthropisation marquent<br />
le paysage floristique : interpénétration entre<br />
les sujets préforestiers et halophytes. Pour les<br />
types biologiques, les thérophytes dominent à<br />
Messerghine et Béni-Saf.<br />
Le cortège floristique de la zone sud (Chott<br />
El-Gharbi) est marqué par sa pauvreté (taux<br />
de recouvrement qui ne dépasse pas 5 % dans<br />
la station d’El Kasdir 02). Ce cortège est<br />
constitué d’espèces steppiques généralement<br />
vivaces adaptées aux conditions climatiques<br />
de cette zone : les chamaephytes dominent en<br />
tenant compte de leur abondance relative<br />
(59,1 % pour El Kasdir 01 et 78,7 % pour El<br />
ha<br />
Steppisation<br />
ls<br />
Anthropisation<br />
pi stt<br />
suf<br />
Steppe salée dégradée<br />
po<br />
ph<br />
ac mp<br />
eu ap<br />
ad<br />
arg<br />
hc<br />
as<br />
af<br />
ars<br />
sb<br />
aha<br />
alp<br />
81
RÉDDA ABOURA, DJAMEL BENMANSOUR, NOURY BENABADJI<br />
82<br />
Kasdir 02). En outre, le surpâturage déjà<br />
signalé dans plusieurs travaux de Benabadji<br />
& Bouazza (2001 et 2002) dans cette zone,<br />
est en train de modifier la physionomie du<br />
tapis végétal où Peganum harmala, espèce<br />
toxique, semble par endroits occuper de plus<br />
en plus le terrain.<br />
L’AFC sur les espèces révèle : pour la zone<br />
nord, au niveau de la station de Messerghine,<br />
c’est le facteur édaphique (humidité, M.O et<br />
salinité) qui explique les gradients formés par<br />
les groupes d’espèces, alors qu’à Béni-Saf, le<br />
facteur humain (action anthropique) est en<br />
grande partie à l’origine de la distribution des<br />
espèces.<br />
Pour la zone sud, et plus exactement la station<br />
d’El Kasdir 01, c’est à la fois le facteur édaphique<br />
(salinité) et le facteur anthropique qui<br />
semblent gérer la distribution des taxons.<br />
Au regard de l’importance de l’Atriplex halimus<br />
comme patrimoine national écologique<br />
et économique, il serait intéressant de poursuivre<br />
ce travail en multipliant les stations<br />
d’études tant au nord sur les côtes oranaises<br />
qu’au sud du côté du Chott Echergui vers El-<br />
Bayadh. L’intérêt que l’on doit porter à ces<br />
formations à Atriplex halimus est confirmé<br />
par le mauvais état de ses peuplements. La<br />
sécheresse qui perdure en Algérie depuis plusieurs<br />
années les rend vulnérables et sensibles<br />
à toutes les perturbations du milieu. Certaines<br />
espèces sont rares dans ces Atriplexaies et<br />
nécessitent une protection sans laquelle elles<br />
risqueraient de disparaître. Les cortèges floristiques<br />
dégradés témoignent des conditions<br />
biotiques et abiotiques en particulier dans la<br />
zone sud (El Kasdir 01 et El Kasdir 02). Une<br />
politique de préservation de ses habitats et par<br />
conséquent la sauvegarde de cette flore fragilisée<br />
par l’homme demeure indispensable<br />
dans ces zones, elle prendra en compte les<br />
préoccupations socio-économiques des populations<br />
de la région.<br />
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83
RÉDDA ABOURA, DJAMEL BENMANSOUR, NOURY BENABADJI<br />
84<br />
ANNEXE <strong>–</strong> Codage des taxons inventoriés<br />
Taxons Code Taxons Code<br />
Atriplex halimus ah Galactites tomentosa gt<br />
Atriplex glauca ag Helianthemum apertum ho<br />
Atriplex dimorphostegia ad Halopeplis amplexicaulis ha<br />
Asteriscus maritimus am Hedypnois cretica hc<br />
Avena alba ava Hordeum murinum hm<br />
Avena sterilis avs Hedera helix hh<br />
Anagallis arvensis subsp.latifolia anr Halogeton sativus hs<br />
Atractylis carduus acr Juncus maritimus jm<br />
Agropyron repens ar Lygeum spartum ls<br />
Artemisia herba-alba aha Limonium pruinosum lp<br />
Asparagus acutifolius aac Lavendula dentata ld<br />
Arthrocnemum glaucum arg Malva sylvestris ms<br />
Aeluropus littoralis al Medicago minima mm<br />
Asparagus stipularis ast Muricaria prostrata mp<br />
Arthrophytum scoparium ars Noaea mucronata nm<br />
Alyssum parviflorum alp Onobrychis alba oa<br />
Astragalus pentaglottis ap Papaver rhoeas pr<br />
Atractylis cancellata ac Peganum harmala ph<br />
Astragalus scorpioides as Plantago ovata po<br />
Atractylis flava af Plantago lagopus pl<br />
Aegilops triuncialis at Pallenis spinosa ps<br />
Bromus rubens br Phalaris bulbosa pb<br />
Ballota hirsuta bh Pseudocytisus integrifolius pi<br />
Bellis annua ba Stipa tenacissima stt<br />
Brachypodium distachyum bd Scabiosa stellata ss<br />
Chrysanthemum grandiflorum cg Sanguisorba minor sam<br />
Chrysanthemum coronarium cco Sinapis arvensis sa<br />
Convolvulus althaeoides cal Salsola vermiculata sv<br />
Carthamus caerulens cc Salsola tetragona st<br />
Calycotome villosa subsp. intermedia cvi Salsola kali sk<br />
Centaurea solstitialis cso Schismus barbatus sb<br />
Calendula arvensis ca Salicornia fruticosa sf<br />
Centaurea pullata cp Scolymus hispanicus sh<br />
Cistanche lutea cl Suaeda mollis sm<br />
Cephalaria leucantha cel Suaeda fruticosa suf<br />
Daucus carota dc Senecio gallicus sg<br />
Erucaria uncata eu Thapsia garganica thg<br />
Echium vulgare ev Trifolium angustifolium ta<br />
Erodium moschatum emo Tamarix gallica tg<br />
Echinops spinosus es Withania frutescens wf<br />
Eryngium maritimum em<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
Heavy Metals in Tailings,<br />
Soils and Vegetation<br />
of an Abandoned Lead Mine Land in Morocco<br />
Les métaux lourds dans les haldes les sols et la végétation<br />
de la mine abandonnée de Zaida au Maroc<br />
Summary<br />
The High Moulouya is a region where mining<br />
industry has been developed at the beginning<br />
of the 20th century. Residues generated from<br />
past mining activities have been dumped over<br />
the years as tailing ponds. The goal of this<br />
research was to determine the concentrations<br />
of three metal trace elements (MTE) in the tailings,<br />
in two plant species (Stipa tenacissima and<br />
Artemisia herba-alba) and soils surrounding<br />
these deposits. Lead, copper, and zinc have been<br />
specifically considered. Chemical analyses have<br />
been achieved using ICP-AES. Results showed<br />
significant concentration of Pb in mining<br />
residues and vegetation that colonize the surrounding<br />
area. Concentrations of the three<br />
heavy metals in soil and plant samples were<br />
minimal at 1 km from the piles of tailings. The<br />
maximum accumulation of metals within the 50-<br />
200 m zone suggests that the surrounding vegetation<br />
forms a wind erosion obstacle resulting<br />
in metal dust deposition.<br />
Keywords: Morocco, High Moulouya, Lead Mine<br />
Land, Heavy Metals, Contamination.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Résumé<br />
Bouamar BAGHDAD1 , Mustapha NAIMI1 ,<br />
Abdelhak BOUABDLI2 , Philippe SONNET3 and Stanley LUTTS3 1. Hassan II Institute of Agronomy and Veterinary Medicine, BP 6202,<br />
Madinat Al Irfane, 10101 Rabat, Morocco<br />
2. Faculty of Sciences, Department of Geology,<br />
University Ibn Tofaïl, 1074 Kenitra, Morocco<br />
3. Faculty of bio-engineering, agronomy and environment, UCL,<br />
1348 Louvain-la-Neuve, Belgium<br />
Corresponding author:<br />
Bouamar Baghdad<br />
E-mail: b.baghdad@iav.ac.ma<br />
La Haute Moulouya est une région où l’exploitation<br />
minière a été développée depuis le début<br />
du XX e siècle. De ce fait, les résidus miniers générés<br />
par l’activité minière ont été disposés en<br />
haldes. Le but de cette recherche est de déterminer<br />
la quantité de trois éléments traces métalliques<br />
(ETM) dans les haldes, dans la végétation<br />
steppique et les sols avoisinant ces dépôts. Le<br />
plomb (Pb), le cuivre (Cu) et le zinc (Zn) ont été<br />
spécifiquement considérés. Les analyses chimiques<br />
ont été faites par ICP-AES. Les résultats<br />
d’analyse ont montré la présence de Pb en<br />
concentrations élevées dans les résidus miniers<br />
et dans la végétation qui colonise les sols avoisinants.<br />
Les concentrations en Cu, Pb et Zn dans<br />
les échantillons de sols et de plantes sont minimales<br />
à 1 km des haldes. L’accumulation maximale<br />
des métaux dans la zone 50-200 m suggère<br />
que la végétation environnante forme un obstacle<br />
à l’érosion éolienne qui provoque le dépôt<br />
de la poussière métallique.<br />
Mots clés : contamination, métaux lourds, mine de<br />
plomb, Haute Moulouya, Maroc.<br />
85
BOUAMAR BAGHDAD, MUSTAPHA NAIMI, ABDELHAK BOUABDLI, PHILIPPE SONNET, STANLEY LUTTS<br />
86<br />
Introduction<br />
The High Moulouya region is the most important<br />
mining district in Morocco and has a long<br />
history of mining which started early in the<br />
20 th century. The High Moulouya region (Figure<br />
1) forms the western margin of the eastern<br />
meseta, which is made up of two Paleozoic<br />
massifs whose setting caused the<br />
formation of several major poly-metallic<br />
deposits. The main ore mineral found in this<br />
district are galena, blend, pyrite, limonite and<br />
goethite (Emberger 1965).<br />
The beginning of the 70s was marked by a<br />
strong mining activity in Morocco. Lead was<br />
among the most exploited metals with a production<br />
over 170,000 tons of concentrated<br />
ore, which represented about 3.5% of the lead<br />
world production (Wadjinni 1998). In 1986,<br />
Zaida mining center closed ten years after the<br />
end of mining activities in the same time as<br />
other main centers such as Mibladen and<br />
Aouli. Presently, abandoned land mines are<br />
evidenced by vast deteriorated and excavated<br />
areas, piles of tailings, metallic residues and<br />
ore washing waste. Not only the landscape<br />
was affected, but also dumped mining<br />
byproducts containing significant amounts of<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Geographic settings of the High Moulouya.<br />
Figure 1 <strong>–</strong> Carte de situation.<br />
heavy metals that can be easily dispersed,<br />
washed and/or leached, creating an important<br />
source of contamination downstream (Jung &<br />
Thornton, 1996).<br />
Very limited studies have addressed the issue<br />
of contamination of the arid soils and the steppic<br />
vegetation in the High Moulouya. Earlier<br />
studies have focused almost exclusively on<br />
water quality (Saidi et al. 2002; Bouabdli et<br />
al. 2004, 2005; El Hachimi et al. 2005, <strong>2006</strong>;<br />
Baghdad et al. 2005, <strong>2006</strong>).<br />
The soil composition and its physicochemical<br />
properties play a major environmental role as<br />
it determines to a certain extent the metal levels<br />
in plants. The relationship between the<br />
concentration of MTE in soils and aboveground<br />
vegetation was never investigated<br />
before in this region. Vegetation in this area<br />
consists in a typical semi-arid steppe with<br />
patchy spatial distribution dominated by two<br />
plant species: the perennial tussock grass<br />
Stipa tenacissima L. and the dwarf shrub<br />
Artemisia herba-alba Asso. Both plant<br />
species are known to tolerate drought<br />
throughout their cycle (Balaguer et al. 2002;<br />
Salido et al. 2004) but data concerning heavy<br />
metal resistance and accumulation are crucially<br />
lacking.<br />
The present work has been undertaken to<br />
study the environmental impacts of mining<br />
residues from the abandoned lead mine of<br />
Zaida on soils and plants. This work was<br />
intended to characterize the distribution of<br />
lead, zinc and copper contaminants in soils<br />
and vegetation after being leached from the<br />
piles of tailings in order to assess aerial contamination<br />
(by dust) and to understand the<br />
mechanism of transfer of these MTE to the<br />
soils and vegetation.<br />
Materials and Methods<br />
Ten samples (each containing at least 10 individual<br />
plants) have been collected in the abandoned<br />
lead mine of Zaida for each of the two<br />
considered species (Figure 2): plants were<br />
carefully removed from the soil in order to<br />
maintain the root integrity. Root and shoot<br />
systems were analysed separately. Roots were<br />
gently washed in deionised water in order to<br />
remove soil particle adhering to the roots.<br />
Adjacent soil surface (0 to 10 cm) has been<br />
sampled too. All soil and plant tissues have<br />
been analysed to determine Pb, Cu and Zn<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
concentration. The pH has been measured<br />
also in soils and tailings.<br />
Soil and plant samples were air-dried. Samples<br />
of soil have been sieved at 2 mm mesh<br />
and have been grounded carefully. Plant samples<br />
have been grounded and transferred into<br />
small bottles and oven dried at 60 oC until a<br />
constant weight has been reached. Samples<br />
(c.a. 2 g) were then calcinated in an oven at<br />
460 oC after stepwise increase of temperature<br />
(120, 240, 350, and 460 oC). Soil and plant<br />
tissues were digested by concentrated acid<br />
solutions (1 ml nitric acid 70% + 10 ml fluorhydric<br />
acid) at about 120 oC. After drying,<br />
perchloric acid was added (5 ml for plant tissues<br />
and 10 ml for soil) and evaporated at 160<br />
oC. After drying, minerals were dissolved in<br />
nitric acid 70% (1 ml) and hydrochloric acid<br />
38% (3 ml). Solutions were filtered and volume<br />
was completed with deionised water<br />
(H2O MQ). Quantification was performed<br />
using ICP-AES (Inductive Coupled Plasma-<br />
Atomic Emission Spectroscopy). Each sample<br />
was analyzed in triplicates.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Heavy Metals in Tailings,Soils and Vegetation of an Abandoned Lead Mine Land in Morocco<br />
Figure 2 <strong>–</strong> Zaida mine tailings (a: tailings, b: nearby the barrens, c: 50 m, d: 200 m and e: 1000 m away from the tailings).<br />
b<br />
Acidity in soil and tailings samples was measured<br />
using an electrode pH meter (soil to<br />
water ratio was of 1/2.5) according to standard<br />
procedure (Lean 1982).<br />
Results<br />
a c<br />
d e<br />
Mean, maximum, and minimum concentrations<br />
of heavy metals in soils, tailings and<br />
plant species as well as pH, are summarized<br />
in Table 1. These data showed higher concentrations<br />
of heavy metals nearby the piles<br />
of tailings and by their surroundings.<br />
High concentration of lead was found in the<br />
tailing while the concentration of this pollutant<br />
remained lower at the place where the<br />
plants were collected. For both plant species,<br />
concentration remained higher in the root than<br />
in the shoots. As far as aerial parts of the<br />
plants were concerned, lead concentration<br />
was slightly higher in Artemisia herba-alba<br />
than in Stipa tenacissima.<br />
87
BOUAMAR BAGHDAD, MUSTAPHA NAIMI, ABDELHAK BOUABDLI, PHILIPPE SONNET, STANLEY LUTTS<br />
Table 1 <strong>–</strong> Lead, zinc and copper concentrations (mg kg-1 dry wt.) and pH in soil, two plant species<br />
(Artemisia herba-alba asso. and Stipa tenacissima L.) and piles of tailing surrounding abandoned mine land of Zaida.<br />
Tableau 1 <strong>–</strong> Niveaux de concentration (mg/kg matière sèche) en plomb, zinc et cuivre dans Stipa tenacissima L. et Artemisia herba<br />
alba asso, leur sol ou leur rejet minier correspondants et le pH du sol dans la mine abandonnée de Zaida.<br />
88<br />
Trace element mg/kg Stipa tenacissima Artemisia herba-alba<br />
Soil Plant Soil Plant Tailings<br />
Root Shoot Root Shoot<br />
Lead<br />
Mean 18.2 338.6 84.7 21.2 253.8 129.0 1872.9<br />
Minimum 3.0 6.4 2.8 8.8 3.4 3.9 224.2<br />
Maximum 63.2 1214.3 193.2 63.2 704.0 660.0 2778.5<br />
Zinc<br />
Mean 50.7 41.5 18.5 63.4 <strong>32</strong>.1 16.9 91.1<br />
Minimum 34.7 13.4 10.6 34.7 5.4 5.3 84.7<br />
Maximum 70.9 93.4 38.9 84.6 133.9 26.4 98.4<br />
Copper<br />
Mean 25.6 23.2 9.3 28.2 18.0 9.3 47.7<br />
Minimum 11.4 7.4 21.9 21.9 6.7 4.3 29.4<br />
Maximum 41.8 58.4 41.8 41.8 56.2 15.3 56.2<br />
pH<br />
Minimum 7.9 7.5 7.7<br />
Maximum 8.6 8.7 8.0<br />
In contrast to lead, concentration of zinc and<br />
copper was of the same order of magnitude in<br />
tailings on the one hand and at the sites where<br />
plants were harvested on the other hand. Zinc<br />
concentration in tailings was also more<br />
homogenous than lead since minimal and<br />
maximal values only differed by a factor of<br />
10%. Both species accumulated zinc to a<br />
comparable extent and a similar trend was<br />
recorded for copper. It has been noticed that<br />
concentrations of heavy metals in the tissues<br />
of the studied species were high but that all<br />
harvested plants clearly remained alive at the<br />
time of harvest.<br />
All recorded pH values were close to 7.0 or<br />
even slightly alkaline. No significant difference<br />
was recorded among the soils colonized<br />
by A. herba-alba and by S. tenacissima.<br />
Table 2 <strong>–</strong> Lead, zinc and copper concentrations (mg/kg dry wt.) in Stipa and Artemisia roots and stems function<br />
of increased distance from the tailing in abandoned mine land of Zaida.<br />
Tableau 2 <strong>–</strong> Concentration en plomb, zinc et cuivre (mg/kg matière sèche) dans Stipa tenacissima (S1 à S3 )<br />
et Artemisia herba alba (A1 à A4 ) (racine et tige) en fonction de leur éloignement des rejets miniers.<br />
Trace element (mg kg -1 dry weight) Cu Zn Pb<br />
Artemisia herba-alba<br />
Nearby the tailing (A 1 ) Root 15.6 22.0 87.7<br />
Shoot 9.0 11.1 148.9<br />
50 m away from the tailing (A 2 ) Root 14.9 23.4 508.8<br />
Shoot 15.3 26.4 660.0<br />
200 m away from the tailing and downstream of quarry (A 3 ) Root 56.2 133.9 704.7<br />
Shoot 9.2 7.7 89.4<br />
1000 m away from the tailing (A 4 ) Root 12.2 10.6 5.5<br />
Shoot 6.1 5.3 3.9<br />
Stipa tenacissima<br />
Near by the tailing (S 1 ) Root 10.9 13.4 124.9<br />
Shoot 11.9 38.9 168.7<br />
50 m away from the tailing (S 2 ) Root 58.4 93.4 1214.3<br />
NB: Both species exist nearby and at 50 m away from the tailing. Beyond 50 m, only Artemisia dominates.<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong>
A. herba-alba and S. tenacissima do not colonize<br />
the tailings themselves which remain<br />
thus as nude surfaces exposed to wind erosion<br />
despite the presence of a few individuals of<br />
Silybum marianum (L.) Gaertner. Concentrations<br />
of Cu, Zn and Pb in A. herba-alba and<br />
S. tenacissima roots and stems for four plant<br />
samples collected at these distances (50 m,<br />
200 m and 1000 m) from the tailings are given<br />
in Table 2.<br />
It has to be mentioned that for both species<br />
and for the three considered elements, maximal<br />
concentration in the plant tissues were not<br />
recorded nearby the tailings but 50 to 200 m<br />
away from them. This is especially the case<br />
when considering the root concentration. No<br />
individual belonging to S. tenacissima was<br />
found 200 m away from the tailing and data<br />
are thus given for A. herba-alba only. When<br />
plant samples were collected 1 km away from<br />
those tailings, they contained only small<br />
amounts of heavy metals. Not only the<br />
absolute concentration, but also the shoot/root<br />
ratio of concentrations in studied plants<br />
strongly varied as a function of the distance<br />
to the tailings. This ratio remained very low<br />
when the plants exhibited the highest concentration<br />
(50 m from the tailings for S.<br />
tenacissima and 200 m away from the tailing<br />
for A. herba-alba).<br />
We were thus unable to establish a clear correlation<br />
between heavy metal concentrations<br />
in roots and stems because of a high variability.<br />
Discussion<br />
The levels of contamination around the mining<br />
site of Zaida appeared heterogeneous,<br />
although the importance of heterogeneity<br />
depends on the type of considered heavy<br />
metal: maximal values for lead, zinc and copper<br />
(Table 2) were recorded for the tailings.<br />
Values recorded for Pb clearly exceeded the<br />
threshold level of 400 mg Kg-1 considered as<br />
the maximal values in soils; in most of the<br />
European legislation, agronomic soils should<br />
not contain more than 70 mg Kg-1 of total lead<br />
(Treme-Schaub & Feix <strong>2006</strong>).<br />
To be able to interpret these higher contents<br />
of MTE in soils, it’s important to distinguish<br />
between potential contaminations and natural<br />
weathering (Baize 1997). The fact that total<br />
heavy metal concentration at the tailing level<br />
ecologia mediterranea <strong>–</strong> <strong>Vol</strong>. <strong>32</strong> <strong>–</strong> <strong>2006</strong><br />
Heavy Metals in Tailings,Soils and Vegetation of an Abandoned Lead Mine Land in Morocco<br />
was high does not imply that all the quantified<br />
metal is available for plant absorption.<br />
This is especially the case for lead, which is<br />
commonly considered as an element exhibiting<br />
a low bioavailability (Alloway 1990). Soil<br />
acidity may strongly increase lead availability<br />
in contaminated areas: in general terms,<br />
heavy metals are available to plants in small<br />
amounts when the environmental conditions<br />
are alkaline (Hesse 1971). In the present case,<br />
however, soil remains neutral or slightly alkaline<br />
(7.5 to 8.7) and acidity therefore should<br />
not be a major problem increasing lead availability.<br />
On the other hand, soil consists in a<br />
sandy substrate typical of semi-arid steppe<br />
and thus exhibits a very low level of organic<br />
matter susceptible to retain lead.<br />
In the present study, very high levels of Pb,<br />
Zn and Cu have been observed in both tested<br />
tissues. The data appeared quite surprising for<br />
lead: although those plants were never<br />
reported as lead hyperaccumulators, it is noteworthy<br />
that the analyzed plants always accumulated<br />
this element to higher concentration<br />
than the surrounding substrate (Table 1). Only<br />
few plants were reported to be able to accumulate<br />
lead (Reeves & Baker 2000). Since the<br />
presence of lead constitutes a characteristic of<br />
numerous mining areas throughout the world,<br />
the opportunity to use these two plant species<br />
to help in soil decontamination should be considered<br />
in the future. Lead contents of A.<br />
herba-alba and S. tenacissima colonizing<br />
areas near the tailings were higher than normal<br />
(Kabata & Pendias 1992). This might<br />
suggest some kind of tolerance mechanism of<br />
plants as they grow normally and survive in<br />
spite of higher lead concentrations in soils<br />
(Steinborn & Breen 1999).<br />
Copper concentrations levels in plants were<br />
also higher as compared to soils and tailings.<br />
This implies that both species display unusual<br />
abilities to extract, accumulate and tolerate<br />
these heavy metals, even if the registered concentration<br />
remains lower than in classical<br />
hyperaccumulating plants (Fleming & Parle<br />
1977; Türkan et al. 1995).<br />
It is also noteworthy that the highest heavy<br />
metal concentration was found in plants growing<br />
at 50-200 m of the tailings and not nearby<br />
the tailings. It may be hypothesized that hot<br />
spots of contaminations were also present, not<br />
only on the tailing themselves, but also in the<br />
surrounding area. Wind erosion may have<br />
occurred and transport contaminated particle<br />
over a given distance: nevertheless, the fact<br />
89
BOUAMAR BAGHDAD, MUSTAPHA NAIMI, ABDELHAK BOUABDLI, PHILIPPE SONNET, STANLEY LUTTS<br />
90<br />
that root concentration of heavy metals were<br />
especially high in plants harvested 50 to<br />
200 m from the tailing suggests that plant<br />
exposure to heavy metal contamination did<br />
not result from aerial contamination through<br />
particle transported to the plant foliage but<br />
rather, than contaminant are present in the<br />
substrate (as a result of erosion occurring<br />
before plant development).<br />
The restriction of heavy metal translocation<br />
from roots to shoots is a well-known strategy<br />
adopted by plant to cope with high external<br />
contamination in order to protect photosynthetic<br />
tissues from heavy metal accumulation<br />
(Brune Urbach & Dietz 1995). It may be<br />
hypothesized that the transporter involved in<br />
xylem loading are saturated while those<br />
involved in root absorption were not, thus<br />
leadi